Звуковые карты в мультимедиаЗВУКОВЫЕ КАРТЫ В МУЛЬТИМЕДИА
Сегодня звуковые карты – это целый класс устройств, многие из которых служат гораздо более высоким
целям, чем простой вывод MP3-файлов в пятидолларовые колонки. Они становятся центрами домашних
кинотеатров, Hi-Fi систем, домашних и профессиональных студий.
Кстати, платы называли платами собственно потому что они представляли из себя печатную плату,
вставляемую в ISA или PCI-слот. Сегодня же звуковые платы подключают и через USB, FireWire, PCMCIA.
Так же от класса устройства зависят задачи, и возможности,
что будут возложены на девайсы при работе, как компонента, в любом варианте медиа контента.
3

Устройство звуковой платы

УСТРОЙСТВО ЗВУКОВОЙ ПЛАТЫ
Для этого плата имеет АЦП и ЦАП - аналогово-цифровой
и цифро-аналоговый преобразователи, между которыми
размещена логика управления цифровым потоком.
Поступающий на АЦП звук в аналоговой форме - в виде
непрерывно меняющегося электрического сигнала – подвергается
в нем дискретизации и квантованию. Дискретизация разбивает
непрерывный сигнал на последовательность его мгновенных
значений - отсчетов, следующих с более высокой частотой,
а квантование кодирует уровень каждого отсчета целым числом в диапазоне 0..255 (8-разрядная оцифровка)
или 0..65535 (16-разрядная оцифровка). В результате образуется поток чисел, величина которых описывает
закон изменения исходного сигнала. Этот поток проходит через схему управления и может считываться
оттуда непосредственно процессором через регистры карты, однако чаще всего применяется автоматическая
передача напрямую в память (прямой доступ к памяти - DMA), при котором от процессора требуется только
4
настроить начальный адрес и параметры передачи, а все остальное сделают системный контроллер DMA и
система управления цифрового тракта карты.

Встроенные звуковые карты

ВСТРОЕННЫЕ ЗВУКОВЫЕ КАРТЫ
Куда они встроены? В материнские платы. Прямо на «мать»
напаивают входы/выходы и кодеки, а всю вычислительную
обработку на себя берет центральный процессор. Подобное
звуковое решение почти бесплатно, потому и для
непритязательных пользователей более чем приемлемо –
несмотря на отвратительное качество звучания.
В последних материнских платах встроенные карты
предусматривают 5.1-выход – то есть, теоретически, даже с
помощью такого девайса можно построить «домашний
кинотеатр», подключив комплект акустики 5.1. но качество звука
будет крайне мало.
Также к таким платам не подключить дополнительные эффекты
и оборудование.
Ценовой диапазон: $0-4 (в виде доплаты за материнскую плату с
аудио).
5

Виды звуковых плат

ВИДЫ ЗВУКОВЫХ ПЛАТ
Есть два вида звуковых плат, а именно:
Платы встроенные и внутренние, такие встречается в ноутбуках и материнский платах. Они не
дают достойного качества звука, и затрагивать их особо не будем
Платы внешние, они имеют самые разные форм-факторы,
так и способы подключения, и коммутации между собой.
Именно они лучше всего подходят для большинства задач,
поэтому их мы и будем рассматривать.
6

Внешние звуковые платы

ВНЕШНИЕ ЗВУКОВЫЕ ПЛАТЫ
Данный тип плат распространён больше в сфере, где нужны
достаточно качественные устройства для работы со звуком.
Поскольку имеют больший функционал, и возможность
подключения дополнительного оборудования, такого как Preamp, компрессоры и эквалайзеров.
Из особенностей хочется отметить большое количество, как
входов и выход, так и вариантов коммутации. Возможность
подключать контроллеры и клавиатуры MIDI, и наличие прямого
мониторинга каналов записи, а также большое количество входов
и выходов, и возможность настоять всё, для определённой
задачи.
7

Мультимедийные звуковые карты

МУЛЬТИМЕДИЙНЫЕ ЗВУКОВЫЕ КАРТЫ
Это наиболее древняя категория плат: именно они появились первыми и сделали
компьютер средством воспроизведения и записи музыки. Эти карты, в отличие от
встроенных, обладают собственным звуковым процессором, который занимается
обработкой звука, расчетом трехмерных звуковых эффектов используемых в играх,
микшированием звуковых потоков и т.п.,
Несколько лет назад рынок мультимедийных плат был
весьма насыщенным, велись бои производителей. Самыми
яркими конкурентами были Aureal и Creative. Карты этих
компаний использовали разные алгоритмы работы с 3Dзвуком – у каждой были свои поклонники. С приходом
материнских плат со встроенным аудио конфликты
разрешились сами собой: все производители дешевых
звуковых карт ушли. И производителей стало мало.
8
Ценовой диапазон: $15-80.

Полупрофессиональные звуковые карты

ПОЛУПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ ЗВУКОВЫЕ КАРТЫ
Как правило их выпускают производители профессионального оборудования, ориентируясь не на
музыкантов, а на любителей хорошего звука. Иными словами – карты для аудиофайлов.
Они отличаются от мультимедийных плат тем, что имеют в себе более хорошие компоненты, но ещё не
очень хорошо пишут звук, хоть и могу работать с 7.1 звуком, и с достаточно хорошими звуковыми
файлами
Но записанный звук с подобных плат, имеет крайне низкий
уровень качества, из-за чего используется они в основном
в недорогих рабочих станциях, или домашних ПК.
9
Ценовой диапазон: $80-200.

Профессиональные звуковые карты

ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ ЗВУКОВЫЕ КАРТЫ
Эти карты рассчитаны на профессиональных музыкантов, аранжировщиков,
звукорежиссёров. Всех, кто занимается производством и записью любого звукового
сопровождения. соответствии с задачами – и особенности: высочайшее качество
воспроизведения и записи звука, минимум искажений, максимум возможностей для
работы с профессиональным ПО и подключения профессионального оборудования.
Входы/выходы вместо стандартного 3.5 мм jack выполнены на 6.3 мм jack, либо в виде
разъемов XLR, выведенных с помощью специальных интерфейсных кабелей. Многие
карты располагают внешним блоками, куда выводятся все разъемы для удобства
подключения. Эти карты рассчитаны на подключение профессиональных студийных
акустических мониторов, микшерных пультов, предусилителей и т.п.
Именно такие платы удобны для подключения сразу большого количества микрофонов
и мониторов, а также колонок на сценах и в больших залах. Именно этот класс
устройств подходит для организации видеоконференций, записи и вывода голоса в
зал, при выступлениях, например для студентов.
10
Ценовой диапазон: $200-$...

Использование звуковых плат

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗВУКОВЫХ ПЛАТ
Надо понимать, что разные звуковые платы, также как и разные по мощности
видеоадаптеры, нужны в разных условиях, и для разных задач.
Если надо воспроизвести видео со звуком, для небольшого класса учащихся,
то хватит и ноутбука, достаточно большого монитора, или проектора и
встроенной звуковой платы.
При этом, для обеспечения звука и видео на съезде преподавателей, что буду
читать лекции для большого зала, с использованием нескольких монитор,
микрофонов и колонок, понадобятся более мощные и производительные
звуко и видео платы.
Поэтому рассмотрим три варианта, при которых будут следующие задачи:
1. Показ в небольшой аудитории, видео со звуком.
2. Показ фотографий, с одним выступающим, при проведении этого в
небольшом зале.
3. И съезд Преподавателей, для прочтения лекций, и обсуждения вопрос со
студентами, в большой аудитории, с использованием нескольких микрофонов
и колонок.
11

Понятие «мультимедиа»

ПОНЯТИЕ «МУЛЬТИМЕДИА»
До того, как мы начнём решать поставленные задачи, поймём, что такое именно мультимедиа, и какую роль
занимает звук.
Термин «мультимедиа» является латинизмом, проникшим из англоязычных источников в различные языки
практически в первоначальной транскрипции. Происходит он от соединения латинских слов «multum» (много)
и «media, medium» (средоточие, средство, способ). Таким образом, дословно «мультимедиа» означает «многие
среды».
Понятие «мультимедиа» используется в различных областях деятельности человека. В компьютерной сфере это
разработка сайтов, гипертекстовые системы, компьютерная графика, компьютерная анимация и т. В словаре
«Основные понятия и определения прикладной кибернетики» под мультимедиа понимается взаимодействие
визуальных и аудио-эффектов под управлением интерактивного программного обеспечения. Обычно это
означает сочетание в одном электронном ресурсе текста, звука и графики, а в последнее время все чаще –
анимации и видео.
Понимая это, получается, что звук лишь часть всего этого, и почти всегда играет роль вспомогательную, также
есть варианты, где звук работает дополняя видео ряд, и давая достаточно большое количество
дополнительной информации.
Разница в чёткости и правильности воспроизведения звука зависит, как от качество оного, так и от устройства
на котором его воспроизводят, поэтому один и тот же файл, будет звучать немного по разному на разных
устройствах.
12

Задача: Показ в небольшой аудитории, видео со
звуком.
Для данной процедуры понадобится не так уж и
много аппаратуры, поскольку задача достаточно
проста, и не требует использования больше чем
трёх устройств. Для показа видео понадобится
ноутбук, проектор или достаточно большой
монитор и небольшие стерео колонки, с
достаточной выходной мощностью.
В данной ситуации для звука не требуется ничего
кроме воспроизведение, поскольку звук уже
готов, и не требует вмешательства, или
исправления.
13

Варианты использования звука в мультимедиа

ВАРИАНТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗВУКА В МУЛЬТИМЕДИА
Задача: Показ фотографий, с одним выступающим, при
проведении этого в небольшом зале.
Для выполнения данной задачи нужно несколько иное
оборудование, поскольку будет использован один
динамический микрофон, пара “больших” колок, также
возможно воспроизведение звука с используемого устройства.
Понадобятся уже не только Пк, проектор и колонки, а также
микшерный пульт, предусилитель, если микрофон
беспроводной, то только база, что обычно есть в комплекте.
В данном случаи, возможно использования эквалайзера,
поскольку АЧХ динамических микрофонов, может быть
несколько не ровным, или искажение из-за использования
колонок, может потребовать использования оного.
14

Варианты использования звука в мультимедиа

ВАРИАНТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗВУКА В МУЛЬТИМЕДИА
Задача: съезд Преподавателей, для прочтения
лекций, и обсуждения вопрос со студентами, в
большой аудитории, с использованием
нескольких микрофонов и колонок.
Для решения задачи, понадобится достаточно
сложное оборудование, ибо для нескольких
микрофонов нужен микшер, дабы настроить
громкость каждого микрофона. Также хорошим
выбором станет контроллер мониторов,
поскольку если территория достаточно большая,
то пары может быть слишком мало.
Из дополнительного, может быть использован
микшер, или даже компрессор.
Возможно использование и USB интерфейсов,
дабы получить более “хороший” звук.
15

Запись звука к мультимедиа файлу

ЗАПИСЬ ЗВУКА К МУЛЬТИМЕДИА ФАЙЛУ
С помощью звуковых плат, можно и записывать звук, и
тут надо знать следующие:
Для записи понадобится АЦП(аналого-цифровой
преобразователь), оный имеет почти каждая плата, но
минимальное качество для нормальной записи
составляет 44.1 khz, и глубиной в 16 бит.
Правда, подобные, и даже более высокие имеют почти
все платы, поэтому основным показателем становится
цена. Примерно с 5000р начинаются платы, способные
записать звук, мри наличии хорошего микрофона.
Самими простыми программами являются audacity, и
встроенные в Windows программы, Более высоким
уровнем является Adobe audition, и Pro tools.
16

Использование мультимедиа в домашних условиях

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МУЛЬТИМЕДИА В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ
Для личного использования, и просмотра видео,
прослушивания музыки и простейший работы со звуком,
может быть использована звуковая плата встроенная в
материнскую плату, поскольку редко требуется девайс
способный воспроизводить и записывать в качестве 192 khz,
и глубиной в 24 бит. Предусилители и подобное
дополнительная аппарата в данном случаи не нужны,
почему уже говорилось выше.
Важно понимать, что могу встречаться разные виды
микрофонов и колонок, из-за чего может быть нужно
определённое оборудование, для подключения в звуковую
карту
17

Заключение

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Звуковые карты в мультимедиа используются часто, и на дынный момент, нужны во всех девайсах, от
компьютера до телефона.
Звуковые платы имею самый разный размер, наличие или отсутствие дополнительных эффектов, разные
стандарты подключении и коммутации.
Использование их дало за последние двадцать лет возможность каждому человеку на земле, в любой
момент времени послушать сохранённый у него на девайсе, или в интерне, файл с почти любым
качеством и любой длинны.
Использование разных цепочек, может дать разные варианты конечного звука, что может пригодится при
разных поставленных задачах.

Нередко понятие «мультимедиа» (вообще, весьма противоречиво трактуемый термин) описывают как представление информации в виде комбинации текста, графики, видео, анимации и звука. Анализируя этот список, можно сказать, что первые четыре компонента (текст, графика, видео и анимация) - это различные варианты отображения информации графическими средствами, которые принадлежат к одной среде (а не ко «многим средам», или multimedia), а именно - к среде визуального восприятия.

Так что по большому счету говорить о мультимедиа можно только в том случае, когда к средствам воздействия на органы зрения добавляется аудиосоставляющая. Конечно, в настоящее время известны компьютерные системы, которые способны воздействовать также и на тактильное восприятие человека и даже создавать запахи, присущие тем или иным визуальным объектам, однако пока эти приложения либо имеют узкоспециализированное применение, либо находятся в зачаточной стадии. Поэтому можно утверждать, что сегодняшние мультимедиа-технологии - это технологии, которые нацелены на передачу информации, воздействуя в основном на два канала восприятия - зрение и слух.

Поскольку в описаниях мультимедийных технологий на страницах печати аудиосоставляющей несправедливо уделяется значительно меньшее внимание, чем технологиям передачи графических объектов, мы решили восполнить этот пробел и попросили рассказать о том, как создается аудиоряд для мультимедийного контента, одного из ведущих российских специалистов в области цифровой звукозаписи - Сергея Титова .

КомпьютерПресс: Итак, можно сказать, что понятия «мультимедиа» не существует без звуковой составляющей. Сергей, не могли бы вы рассказать, как создается именно эта часть мультимедийного контента?

Сергей Титов: В принципе, около 80% всей информации о внешнем мире мы воспринимаем с помощью зрения и менее 20% - с помощью слуха. Однако без этих 20% обойтись невозможно. Существует достаточно много мультимедийных приложений, где звук стоит на первом месте и именно он задает тон всему произведению. Например, чаще всего видеоклип делают под конкретную песню, а не пишут песню под видео. Поэтому в выражении «аудиовизуальный ряд» именно слово «аудио» стоит на первом месте.

Если говорить о звуковой составляющей мультимедиа, то здесь есть два аспекта: с точки зрения потребителя и с точки зрения создателя. По всей видимости, для компьютерного журнала интересен именно аспект создания мультимедиа-контента, поскольку он как раз и создается с помощью компьютерной техники.

Говоря о средствах создания аудиоконтента, следует отметить, что процесс производства требует принципиально более высокого разрешения при записи файлов, чем для стадии потребления, и соответственно необходима техника более высокого качества.

Тут можно провести аналогию с графикой: дизайнер может впоследствии представить картинку в низком разрешении, например для публикации в Интернете и при этом отбросить часть информации, но процесс разработки и редакции неминуемо ведется с учетом всей доступной информации, причем разложенной по слоям. То же самое происходит и при работе со звуком. Поэтому даже если мы говорим о любительской студии, то, как минимум, должны говорить о технике полупрофессионального уровня.

Говоря о разрешающей способности системы, мы на самом деле имеем в виду два параметра: точность измерения амплитуды сигнала и частоту квантования, или Sampling Rate. Иначе говоря, мы можем измерять амплитуду выходного сигнала очень точно, но делать это очень редко и в результате потерять большую часть информации.

КП: Как же происходит процесс создания звукоряда?

С.Т.: Любая звуковая картина создается из некоторых составляющих элементов. Как диджей на дискотеке оперирует неким набором исходных составляющих, из которых он выстраивает непрерывную программу, так и человек, занимающийся озвучиванием чего-либо, имеет некие исходные материалы, которые он редактирует и сводит в готовую картину. Если речь идет о музыке в чистом виде, то вначале стоит задача зафиксировать эти элементы, а потом собрать их в единую картину. Это, в общем, и называется сведением.

Если речь идет об озвучивании некоторого видеоряда (собственно, здесь и можно говорить о мультимедийном контенте), то вам необходимо собрать элементы, из которых состоит звуковое сопровождение, а затем уже «привязать» их к картинке, отредактировать эти элементы и привести во взаимное соответствие; при этом отдельные элементы, о которых идет речь, необходимо расположить в виде, удобном для работы.

Компьютерные программы создают интерфейс, где имеются те же дорожки и микшер с линеечкой. Под каждой из этих линеечек находится свой элемент, который подвергается тем или иным модификациям. Таким образом, мы создаем некоторое синтезированное звуковое поле, оперируя имеющимися элементами, а поскольку задача эта в принципе творческая, то мы должны иметь возможность модифицировать эти элементы с помощью тех или иных видов обработки - от простой редакции (порезать, отсортировать, поклеить) до сложной, когда отдельные элементы могут удлиняться или укорачиваться, когда можно поменять характер звучания каждого сигнала.

КП: Какое же программное обеспечение нужно, чтобы выполнить эту работу, и какое необходимо специальное компьютерное оборудование?

С.Т.: Специальное компьютерное оборудование - это, по сути дела, лишь плата ввода-вывода, хотя определенные требования, конечно, предъявляются и к другим системам рабочей станции. Программное обеспечение для организации процесса звукозаписи и монтажа существует в огромном количестве: от дешевых любительских до полупрофессиональных и высокопрофессиональных систем. Большинство из этих программ имеют plug-in-архитектуру, требуют высокой производительности от компьютера и достаточно мощных подсистем дисковой памяти. Дело в том, что для решения мультимедийных задач в целях производства, а не воспроизводства контента требуются машины с большим объемом RAM и мощным процессором. Наиболее значимым параметром здесь является не столько высокая мощность процессора, сколько хорошая сбалансированность машины с точки зрения работы дисковых подсистем. Последние, как правило, являются SCSI-устройствами, которые предпочтительны в том случае, когда приходится оперировать потоками данных, которые не должны прерываться. Поэтому IDE-интерфейсы практически не применяются. У IDE может быть очень высокая скорость пакетной передачи данных (burst transfer rate) и при этом низкая скорость потоковой передачи данных (sustain transfer rate).

При этом IDE-интерфейс предусматривает, что диск может отдавать данные, накапливая их в буфер, а потом уже выкачивать из буфера. SCSI устроен по-другому, и если даже скорость пакетной передачи невысока, то скорость потоковой передачи все равно будет высокой.

Необходимо также отметить, что для вышеупомянутых задач требуются весьма большие объемы дискового пространства. Я приведу простой пример - 24-разрядный монофайл даже при низких значениях sampling rate, например 44,1 кГц, занимает 7,5 Мбайт на трек в минуту.

КП: Нет ли какой-то технологии, чтобы хранить эти данные более компактно?

С.Т.: Это линейный PCM (Pulse Code Modulation), который никак не сожмешь. Он может потом ужаться в MP3, например, но не на этапе производства, а на этапе распространения. На этапе производства мы обязаны работать с линейными, некомпрессированными сигналами. Вновь приведу аналогию с Photoshop. Для того чтобы выстроить графическую композицию, дизайнер обязан иметь полное представление о том, что у него хранится в каждом слое, иметь доступ к каждому слою и корректировать его отдельно. Все это приводит к тому, что формат PSD Photoshop занимает приличный объем, но позволяет в любой момент вернуться и внести исправления в каждый слой, не затронув при этом все остальные. В тот момент, когда картинка полностью выстроена, ее можно представлять в другом формате, сжимать с потерями или без потерь, но, я повторяю, только тогда, когда этап производства полностью завершен. То же происходит и со звуком - свести звуковую композицию можно, только имея полную информацию обо всех составляющих сигнала.

Как я уже говорил, для создания звуковой картины нужна исходная библиотека, соответствующая той задаче, над которой вы работаете. Следовательно, видеопродюсеру в большей мере нужны предзаписанные разнообразные шумы и эффекты, а диджею - так называемые петли (повторяющиеся элементы, характерные для танцевальной музыки). Весь этот материал должен храниться в виде файлов, понятных для соответствующей программы, которая с ними работает. Далее необходима акустическая система, для того чтобы все это контролировать, а программа соответственно должна давать возможность манипулировать этим исходным материалом, в чем, собственно, и заключается креативная часть процесса. Пользуясь компьютерной системой как средством ввода-вывода и программой как инструментом, пользователь в соответствии со своим внутренним чутьем редактирует исходный материал: увеличивает или уменьшает громкость отдельных элементов, изменяет тембральную окраску. В результате процесса микширования звукорежиссер должен получить сбалансированную звуковую картину, которая бы имела определенную эстетическую ценность. Как вы видите, аналогия с графикой заметна даже на терминологическом уровне. И будет ли эта картина чего-то стоить, целиком зависит от опыта, вкуса, таланта этого звукорежиссера (конечно, при условии наличия качественной техники).

КП: До сих пор мы имели в виду чисто звуковую картину, однако, говоря о мультимедиа, необходимо рассмотреть, какие существуют средства, чтобы свести воедино звук и изображение. Что для этого нужно?

С.Т.: Разумеется, нужна плата ввода-вывода видео, например имеющая выходной формат MPEG или Quick time (если говорить о мультимедиа, то Quick time будет удобнее).

КП: Я полагаю, было бы интересно рассмотреть ряд практических задач по озвучиванию видеоряда и на конкретных примерах выяснить, какое оборудование и какое программное обеспечение требуется для задач различного уровня сложности. Начать можно было бы с анализа вариантов создания недорого презентационного фильма…

Например, давайте рассмотрим такой случай: имеется видеофильм, снятый любительской камерой, и на микрофон этой камеры уже записаны реплики и диалоги. Теперь нам нужно на основе этого сделать привлекательный презентационный фильм с полупрофессиональным озвучиванием. Что для этого понадобится?

С.Т.: Если перед нами стоит задача добиться определенного восприятия звукового материала (будь то даже любительский фильм), к исходному материалу нужно добавить многое: необходимы звуковые эффекты, фоновая музыка, так называемые бэкграундные шумы (от англ. background - фон, задний план) и прочее. Поэтому в любом случае возникает необходимость иметь одновременно звучащими несколько дорожек, то есть читать одновременно несколько файлов. При этом у нас должна быть возможность регулировать в процессе производства характер тембра этих файлов и редактировать их (удлинять, укорачивать и т.п.).

Важно отметить, что система должна обеспечивать возможность эксперимента, так чтобы пользователь мог посмотреть, подходит ли данный эффект по звучанию к данному месту. Система также должна позволять точно совмещать звуковые эффекты со звуковым контекстом, регулировать панораму (если речь идет о стереозвуке) и так далее…

КП: Ну что же, задача ясна, и требования к оборудованию понятны… Теперь хотелось бы получить представление о том, какое конкретно оборудование и какое программное обеспечение можно порекомендовать для решения подобной задачи и в какую примерно сумму это обойдется пользователю.

С.Т.: В принципе, нам нужен какой-то видеоредактор, но это, как я понимаю, отдельная тема, а сегодня мы должны сконцентрироваться именно на звуковой составляющей. В любом случае в той задаче, которую вы описали выше, звуковой ряд подчинен видеоряду. Поэтому будем считать, что видеоряд у нас имеется, и не станем анализировать, каким образом он отредактирован. Рассматриваем исходный вариант, когда есть чистовой видеоряд и черновой аудиоряд. В этом черновом аудиоряде нужно какие-то реплики вычеркивать, какие-то заменять новыми и так далее. Неважно, идет ли речь о презентационном фильме или об игровом любительском, - нам будет необходимо вставлять в него некоторые искусственные аудиоэффекты. Это связано с тем, что звук от многих событий в кадре, записанный с помощью микрофона видеокамеры, будет звучать, как говорится, неубедительно.

КП: А где же еще взять эти звуки, как не с реально снятых событий?

С.Т.: Это - целое направление, называемое sound design, которое заключается в создании таких звуков, которые, будучи воспроизведены, давали бы убедительную звуковую картину с учетом особенностей восприятия звуков зрителем. Кроме того, есть так называемое драматургическое подчеркивание в картине тех или иных звуков, которые на самом деле звучат по-другому. Конечно, если мы говорим о любительском кино и о полупрофессиональном озвучивании, то некоторые возможности оказываются урезанными, но задачи перед нами и в этом случае стоят те же, что и перед профессионалами.

В любом случае, помимо редакции черновика, необходимо добавлять какие-то спецэффекты.

КП: Итак, какое же оборудование нам нужно для решения этой задачи?

С.Т.: Еще раз подчеркиваю, что мы говорим о полупрофессиональном уровне, то есть о производстве любительского фильма в домашних условиях или производстве фильмов для студий кабельного телевидения, что, в общем, близкие задачи. Для того чтобы решить большинство задач такого постпродакшна, нужна машина Pentium III - 500 МГц, желательно 256 RAM, дисковая подсистема SCSI; видеоподсистема особой роли не играет, но желательно, чтобы там были установлены какие-то аппаратные декодеры компрессированного видео; соответственно нужна плата ввода-вывода, для самых простейших любительских работ это может быть SoundBlaster. Как сравнительно дешевый комплекс можно рассмотреть программный продукт Nuendo, который будет работать практически с любой платой и, например, дешевый SoundBlaster за 150 долларов. Конечно, здесь сразу нужно сказать, что такая система будет иметь весьма ограниченные возможности вследствие низкого качества платы SoundBlaster, которая имеет очень невысокого качества микрофонные усилители и весьма плохого качества АЦП/ЦАП.

КП: Хотелось бы услышать, что же позволяет делать Nuendo?

С.Т.: Nuendo - это программный комплекс, который имеет plug-in-архитектуру и предназначен для решения задач аудиопроизводства, причем ориентирован именно на задачи создания «аудио для видео», то есть, можно сказать, предназначен как раз для решения мультимедийных задач. Программа работает со звуком и с изображением одновременно, при этом изображение для нее является вторичной составляющей. Nuendo работает и под Windows NT, и под Windows 98, и под BE OS. Стоит эта программа 887 долл.

Программа предоставляет возможность просмотра видеоизображения, разложенного во времени, и многодорожечную систему для редактирования и сведения звуковой картины.

Особенностью программного комплекса является его гибкость, и работать можно на широком спектре недорогого железа. Распространено мнение, что серьезные системы работают только на оборудовании со специализированными DSP-сопроцессорами. Программное обеспечение Nuendo доказывает обратное, поскольку не только предоставляет инструменты для профессионального аудиопродакшна, но и не требует для своих нужд специализированного железа и специальных сопроцессоров.

Nuendo предоставляет 200 дорожек для микширования , поддерживает surround-звук таким образом, что многие системы по сравнению с Nuendo выглядят весьма бледно.

Nuendo предоставляет качественный процессинг в режиме реального времени на том же процессоре, на котором работает сама рабочая станция. Конечно, скорость процессинга будет зависеть от выбранной рабочей станции, но достоинство программы именно в том, что она адаптируется к разным мощностям процессора. Еще несколько лет назад серьезный аудиопроцессинг был немыслим без DSP. Но сегодня настольные компьютеры обладают достаточно мощными собственными процессорами для решения задач процессинга в режиме реального времени. Очевидно, что возможность использовать обычный компьютер для решения специфических задач, обходясь без DSP-сопроцессоров, добавляет системе гибкость.

Nuendo - это объектно-ориентированная система (то есть система, которая оперирует объектами-метафорами: пульт, индикатор, дорожка и т.д.), которая позволяет легко и в полной мере осуществлять редактирование аудиофайлов в проектах различной сложности, предоставляя очень удобный и продуманный интерфейс. Средства drag-and-drop доступны при решении различных задач и особенно интенсивно используются при обработке кроссфейдов.

Важной особенностью программы является практически неограниченная система Undo & Redo функций редактирования. Nuendo предоставляет не просто операции Undo & Redo: каждый из аудиосегментов имеет свою собственную историю редактирования, причем система организована таким образом, что после нескольких сотен изменений Undo & Redo максимальный объем файла, требуемый для хранения сегмента, никогда не увеличивается более чем вдвое по сравнению с первоначальным объемом.

Одной из самых сильных сторон программы является возможность поддержки surround-звука . Система имеет не только совершенный инструмент для редактирования положения источника звука, но и поддерживает многоканальные surround-эффекты.

КП: К чему сводятся действия пользователя этой программы в процессе озвучивания?

С.Т.: Мы прослушиваем тот саундтрек, который у нас уже есть, и смотрим, какую информацию нам нужно удалить, а какую - отредактировать.

КП: Если мы говорим о любительском фильме, то сколько дорожек нам может понадобиться?

С.Т.: По моему опыту, это 16-24 дорожки.

КП: Что же можно разместить на таком огромном количестве дорожек?

С.Т.: Считайте сами: одну дорожку занимают черновики, вторую - спецэффекты, третью - закадровая музыка, причем это не только музыка, но и диалоги, комментарии и прочее. Когда все это собирается вместе, то получается как раз такое количество дорожек.

К тому же 16 или даже 24 дорожки - это относительно небольшое число. В профессиональных фильмах их количество может перевалить далеко за сотню.

КП: Какие еще варианты вы могли бы порекомендовать для полупрофессионального применения, скажем, для того же озвучивания презентационного фильма в домашних условиях?

С.Т.: Доступный по цене вариант, который я бы предложил рассмотреть, - это комбинация платы DIGI-001 и программы Pro Tools 5 LE. Данный вариант существенно лучше по качеству платы ввода-вывода и несколько беднее по софту.

В настоящее время существует версия под Mac OS и буквально на днях выходит версия под Windows NT (надеюсь, что к моменту выпуска этого журнала Windows-версия данной программы появится и в России). Аппаратная часть для Windows и для Mac OS абсолютно одинакова.

КП: Можно ли сказать, что после появления версии под Windows это будет более дешевым решением в силу того, что сама рабочая станция будет стоить дешевле?

С.Т.: Заблуждение, что PC-станция для озвучивания стоит дешевле, чем решение на базе Macintosh, весьма распространено. Но и мнение о том, что есть дешевые станции на базе PC и дорогие на базе Macintosh, неверно. Есть конкретные системы для решения конкретных задач, и дело в том, что подчас построить систему на базе PC для решения вопросов, связанных с созданием мультимедийного контента, весьма непросто, поскольку из случайного набора дешевых IBM-совместимых частей очень трудно собрать машину, которая бы давала оптимальную производительность…

Вне зависимости от типа рабочей станции, которая будет работать в системе, DIGI 001 будет предоставлять гораздо более широкие возможности, чем SoundBlaster, а стоит плата вместе с «математикой» Pro Tools 5.0 LE всего 995 долл., то есть в сумме примерно столько же, сколько и предыдущее решение с самым дешевым SoundBlaster’oм.

При этом если решение Nuendo плюс SoundBlaster - это вариант, в котором возможности ограничены дешевой платой, а софт имеет весьма широкие возможности, то решение на базе DIGI 001 плюс Pro Tools 5.0 LE - это гораздо более мощная плата, а софт - несколько более скромный по своим возможностям, чем Nuendo. Чтобы было понятно, о чем идет речь, перечислим преимущества данного решения с точки зрения платы ввода-вывода. DIGI 001 - это 24-разрядный АЦП-ЦАП, возможность одновременно прослушивать 24 дорожки, наличие на плате восьми вместо двух входов и т.д. Так что если, например, по ходу записи презентации нужно записывать сцену, в которой участвуют шесть человек, говорящих в шесть микрофонов, то DIGI 001 с такой задачей вполне справится. Прибавьте к этому независимый выход на мониторы плюс работу с 24-разрядными файлами, в то время как с Nuendo и дешевым SaundBlaster’ом вы сможете работать только с 16-разрядными файлами…

Pro Tools 5 LE позволяет делать практически то же, что и Nuendo, - осуществлять нелинейный монтаж, такие же манипуляции с аудиофайлами, плюс к этому имеется мини-секвенсор, который позволяет еще и музыку записывать, используя MIDI-инструменты.

КП: Так чем же отличаются профессиональные задачи от полупрофессиональных и какое для них требуется оборудование?

С.Т.: Прежде всего я мог бы рассказать о системе Pro Tools. Для того чтобы предупредить возможные вопросы, хочу еще раз подчеркнуть: необходимо различать Digidesign Pro Tools как торговую марку и Pro Tools как оборудование. Под торговой маркой Pro Tools скрывается целый спектр продуктов. Самая простая система из этого набора как раз и есть DIGI 001, о которой мы говорили при описании полупрофессиональных задач. Это самый простой вариант из целой линейки продуктов, которая заканчивается системами, работающими на базе десятков рабочих станций, завязанных в единую сеть.

КП: Давайте выберем такой вариант, который может быть применен для озвучивания несложных профессиональных фильмов, сериалов и так далее.

С.Т.: Следующая система, которую мы могли бы рассмотреть, - это Pro Tools 24 . Чтобы было понятно, какие задачи решает данная система, отметим, что последний сериал «Зена» был озвучен именно с помощью этой техники.

Имеются версии как для Mac OS, так и для Windows NT. Если говорить о требованиях к NT-станциям, то это должна быть серьезная машина, например IBM Intelli Station M PRO, 512 RAM. В документации утверждается, что минимальные требования к процессору - Pentium II 233, однако реально для работы нужно не меньше Pentium II 450 и, естественно, дисковая система SCSI, причем необходим двухпортовый акселератор, чтобы тянуть 64 дорожки одновременно.

Pro Tools 24 представляет собой набор специализированных плат сигнальных процессоров на базе Motorola. Важно отметить, что эта система базируется на сопроцессорах, то есть процессор машины выполняет работу, связанную с вводом-выводом и отображением графики на экране, а весь процессинг сигнала выполняется на специализированных сопроцессорах DSP (Digital Signal Processing). Это позволяет решать достаточно сложные задачи сведения. Именно такая технология применяется для озвучивания так называемых блокбастеров. Так, например, для озвучивания «Титаника» (только эффекты!) использовалась система из 18 рабочих станций, объединенных в сеть.

Звуковое сопровождение в фильмах, подобных «Титанику», - это потрясающе сложная, изменяющаяся во времени звуковая картина. Если проанализировать насыщенный звуками пяти-десятиминутный отрывок из подобного фильма и выписать все звуки, которые там использованы, получится список из сотни наименований. Конечно, все эти звуки не слышны с кассеты уровня VHS, и многие даже не подозревают, насколько сложная звуковая картина создается в фильме. (Причем большинство из этих звуков созданы синтетически и в природе не существуют.)

КП: Вы затронули вопрос о замене естественных звуков на более убедительные. Где можно приобрести такие библиотеки звуков и сколько они стоят?

С.Т.: Стоимость таких библиотек - от пятидесяти долларов и выше, вплоть до нескольких тысяч долларов. При этом все эти звуки в основном применяются именно для несложного продакшна на уровне кабельных сетей. Для профессиональных же фильмов, даже малобюджетных (не говоря уже о дорогих), все звуки записываются самостоятельно.

КП: А чем не подходят звуки из стандартной библиотеки для профессионального фильма?

С.Т.: В принципе, я говорю о том, как это делается на Западе или как это должно делаться, поскольку у нас по бедности очень часто экономят на том, на чем нельзя экономить. Дело в том, что художественный фильм отражает некий индивидуальный замысел режиссера, и найти в библиотеках звук, полностью соответствующий этому замыслу, часто практически невозможно.

КП: Но ведь звук можно редактировать, причем возможности для этого, как вы говорите, весьма широкие?

С.Т.: Есть такое понятие, как тембр звука. Можно подчеркнуть или ослабить некие составляющие этого тембра, но радикально изменить его нельзя. Именно поэтому все шумы для профессионального фильма записываются «с нуля», и занимаются этим профессионалы. Приведу такой пример: в известном фильме «Бэтмен возвращается» присутствовал звук машины Бэтмена. Скажите, пожалуйста, в какой библиотеке можно найти этот звук? Более того, если мы говорим о стереозвуке и о технологии Surround, то каждая звуковая картина просто уникальна. Например, если вертолет летит на зрителя и улетает назад, очевидно, что подобная звуковая картина привязана к сюжету. При этом необязательно записывать реальные звуки - чаще всего они создаются синтетически.

КП: Почему же нельзя записать звуки с реальных физических процессов и представить их именно такими, какими они встречаются в жизни? Почему вместо них нужно использовать какие-то другие, синтетические?

С.Т.: Нам совсем не нужно в точности воссоздавать звук реальных физических, как вы выразились, процессов. Если в трех метрах от переднего плана взрывается бомба, то зрителю нужно передать вовсе не тот звук, который в реальности слышит солдат, оказавшийся рядом с местом взрыва! Мы должны передать некую условную картину, которая позволит зрителю представить реальность; при этом мы ориентируемся на особенности его восприятия, на необходимые нам художественные акценты и так далее.

Любой мультимедиа–ПК имеет в своем составе плату–аудиоадаптер. С легкой руки фирмы Creative Labs (Сингапур), назвавшей свои первые аудиоадаптеры звонкими словами Sound Blaster, эти устройства часто именуются “саундбластерами”. Аудиоадаптер дал компьютеру не только стереофоническое звучание, но и возможность записи на внешние носители звуковых сигналов. Как уже было сказано ранее, дисковые накопители ПК совсем не подходят для записи обычных (аналоговых) звуковых сигналов, так как рассчитаны для записи только цифровых сигналов, которые практически не искажаются при их передаче по линиям связи.

Аудиоадаптер имеет аналого–цифровой преобразователь (АЦП) , периодически определяющий уровень звукового сигнала и превращающий этот отсчет в цифровой код. Он и записывается на внешний носитель уже как цифровой сигнал.

Цифровые выборки реального звукового сигнала хранятся в памяти компьютера (например, в виде WAV–файлов). Считанный с диска цифровой сигнал подается на цифро–аналоговый преобразователь (ЦАП) , который преобразует цифровые сигналы в аналоговые. После фильтрации их можно усилить и подать на акустические колонки для воспроизведения.

Другой способ воспроизведения звука заключается в его синтезе. При поступлении на синтезатор некоторой управляющей информации по ней формируется соответствующий выходной сигнал. Современные аудиоадаптеры синтезируют музыкальные звуки двумя способами: методом частотной модуляции FM (Frequency Modulation) и с помощью волнового синтеза (выбирая звуки из таблицы звуков, Wave Table ). Второй способ обеспечивает более натуральное звучание.

Стандартный FM–синтез имеет средние звуковые характеристики, поэтому на картах устанавливаются сложные системы фильтров против возможных звуковых помех.

Суть технологии WT–синтеза состоит в следующем. На самой звуковой карте устанавливается модуль ПЗУ с «зашитыми» в него образцами звучания настоящих музыкальных инструментов - сэмплами, а WT–процессор с помощью специальных алгоритмов даже по одному тону инструмента воспроизводит все его остальные звуки. Кроме того, многие производители оснащают свои звуковые карты модуляторами ОЗУ, так что есть возможность не только записывать произвольные сэмплы, но и подгружать новые инструменты .

Управляющие команды для синтеза звука могут поступать на звуковую карту не только от компьютера, но и от другого, например, MIDI (Musical Instruments Digital Interface) устройства. Собственно MIDI определяет протокол передачи команд по стандартному интерфейсу. MIDI–сообщение содержит ссылки на ноты, а не запись музыки как таковой. В частности, когда звуковая карта получает подобное сообщение, оно расшифровывается (какие ноты каких инструментов должны звучать) и отрабатывается на синтезаторе. В свою очередь компьютер может через MIDI управлять различными «интеллектуальными» музыкальными инструментами с соответствующим интерфейсом.

Программы для работы со звуком можно условно разделить на две большие группы: программы-секвенсоры и программы, ориентированные на цифровые технологии записи звука, так называемые звуковые редакторы .

MIDI-секвенсоры предназначены для создания музыки. С помощью секвенсоров выполняется кодировка музыкальных пьес. Они используются для аранжировки, позволяя “прописывать” отдельные партии, назначать тембры инструментов, выстраивать уровни и балансы каналов (треков), вводить музыкальные штрихи (акценты громкости, временное смещение, отклонения от настройки, модуляция и проч.). В отличие от обычного сочинения музыки эффективное использование секвенсора требует от композитора-аранжировщика специальных инженерных знаний. Программы звуковых редакторов позволяют записывать звук в режиме реального времени на жесткий диск компьютера и преобразовывать его, используя возможности цифровой обработки и объединения различных каналов.

· Cakewalk Pro Audio

Профессиональный многодорожечный секвенсор компании Twelve Tone Systems. Поддерживает до 64 аудиодорожек и 256 - MIDI, 64 канала звуковых эффектов. Cakewalk был одним из первых программных продуктов, в котором появилась поддержка дополнительных подключаемых модулей (plug-in) разнообразных аудиоэффектов, созданных для интерфейса DirectX. Характерная особенность DirectX-эффектов заключается в том, что все они работают в реальном времени - достаточно щелкнуть по кнопке Preview , и можно настраивать все параметры выбранного эффекта прямо в процессе воспроизведения звукового фрагмента.

· Sound Forge

Программа Sound Forge является одним из лидеров среди звуковых редакторов. Она обладает мощными функциями редактирования, позволяет встраивать любые подключаемые модули, поддерживающие технологию DirectX, имеет удобный современный интерфейс. Включает две дополнительных компонента: Batch Converter, позволяющий объединить группу файлов в один общий файл, и Spectrum Analysis, представляющий данные в двух видах (спектр и фонограмма).

· WaveLab

Стереоредактор фирмы Steinberg входит в группу лидеров среди звуковых редакторов. Это самый быстрый пакет для редактирования звука. Он обладает множеством эффектов, обеспечивает запись CDR, анализ спектров, имеет возможность работы со встроенными подключаемыми модулями DirectX и VST, поддерживает многие форматы звуковых файлов, в том числе и mp3. Программа открывает звуковой файл в двух окнах: первое - для общего обзора, а второе - для конкретного редактирования. Существует возможность открывать несколько файлов одновременно. Они могут быть сведены в группу и сохранены как проект. Большой массив звуковых файлов можно объединить в базу данных .

Познакомиться с работой программных средств, позволяющих записать и воспроизвести звуковой файл, учащиеся могут на примере интегрированных программ для работы со звуком, имеющихся в стандартном пакете, поставляемом с операционной системой MS Windows различных версий. К ним относится программа Windows Media Player, которая позволяет проигрывать звуковые и видеофайлы, простенькая программа «Звукозапись» для записи звука с микрофона на жесткий диск (не позволяет редактировать файл). С пакетом операционной системы Windows XP поставляется комплект программ Windows Media, имеющих в составе Windows Media File Editor – простую по возможностям и интерфейсу программу, позволяющую обрабатывать звуковые файлы форматов *wma, *wmv и mp3. Широко используется в пользовательской практике и программа Winamp, позволяющая качественно воспроизвести звуковые файлы практически всех известных форматов.

Текст в мультимедиа.

Текст в мультимедиа-приложении играет очень важную роль. Однако не следует перегружать презентацию слишком большим количеством текстовой информации – это затрудняет ее восприятие.

Текст можно ввести как непосредственно в программном средстве для разработки мультимедиа-приложений, так и импортировать из обычного текстового редактора наподобие приложения MS Word. В программах для разработки презентаций типа Power Point и Macromedia Flash существует достаточное количество интегрированных возможностей для обработки текстовой информации.

Например, автоматическое изменение размера текста, чтобы он умещался в выделенном пространстве и не “сваливался” со слайда. Для этого программы изменяют межстрочный интервал, затем размер шрифта, а затем и оба эти параметра. Таким образом, пользователю больше не нужно тратить время на попытки подогнать текст – это происходит автоматически. Также включена автоматическая нумерация пунктов списка и ее изменение в соответствии с порядком их расположения. Помимо списков, программы распознают также порядковые числительные, дроби, длинные и короткие тире, элементы автоисправления с форматированным текстом (например, ), а также парные кавычки, за которыми следует число. Эта функция ускоряет создание презентаций, так как пользователю уже не приходится постоянно вносить исправления и уточнения вручную.

Существуют некоторые принципы, которыми необходимо руководствоваться при создании текстовых диалогов и отображений:

· текст в нижнем регистре читается приблизительно на 13% быстрее, чем текст, который напечатан полностью в верхнем регистре;

· символы верхнего регистра наиболее эффективны для информации, которая должна привлечь внимание;

· выровненный по правому краю текст труднее читать, чем равномерно распределенный текст с невыровненным правым полем;

· оптимальный интервал между строками равен или немного больше, чем высота символов.

Графика в мультимедиа

Художественное оформление является очень важным этапом разработки приложений, так как, во-первых, представленные в графическом виде данные часто выглядят лучше текстовых, во-вторых, использование графики позволяет выделить наиболее важные моменты презентации. Гармонично и красиво оформленная презентация намного лучше воспринимается слушателями.

Существует два способа представления графической информации в компьютере: растровая графика и векторная.

В случае растровой графики 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. Существуют следующие варианты представления цвета в графических файлах:

· 256-цветный файл использует 8 бит на каждый пиксел и имеет соответствующую таблицу цветов, называемую палитрой;

· 16-битный цветной файл не использует палитру, а для сохранения красных, зеленых и синих цветовых компонентов каждого пиксела отводится 16 бит. Имеется два варианта: RGB555 (32768 цветов), RGB565 (65536 цветов);

· 24-битный цветной файл отводит по 8 бит для цветовых компонентов каждого пиксела. Использует 16,7 млн. возможных цветовых сочетаний, и поэтому самые маленькие отличия между ними могут быть едва замечены глазом;

· 32-битный цветной файл отводит по 8 бит для цветовых компонентов и 8 бит для альфа-канала каждого пиксела. Альфа-канал определяет уровень прозрачности каждого пиксела в изображении. Он используется программным обеспечением для применения масок, чтобы отображать видеоданные или изображения одно за другим .

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.

Графические редакторы ориентированы на манипулирование существующими изображениями (в основном сканированными) и обладают набором инструментов, позволяющих корректировать любой аспект изображения.

· Adobe Photoshop

Профессиональный пакет обработки фотографий. Поддерживает работу со слоями и экспорт объектов из программ векторной графики. Обладает полным набором инструментов для коррекции цвета, ретуширования, регулировки контрастности и насыщенности цветов, маскирования, создания различных цветовых эффектов. Более 40 фильтров позволяют создавать разнообразные специальные эффекты. Различными производителями создано множество подключаемых модулей.

· Corel PhotoPaint

Графический редактор, имеющий все необходимое для создания и редактирования изображений, однако уступает Adobe Photoshop в быстродействии при работе с файлами. Позволяет публиковать эти изображения в Интернете. Содержит инструменты для работы с анимированными изображениями и слайд-шоу в формате QuickTime.

· PhotoDraw

PhotoDraw входит в состав Office 2000 и объединяет возможности пакетов векторной и растровой графики. Он содержит большой набор рисованных фигур и множество типов линий для их оформления, включая разнообразные художественные мазки кистью либо фотоизображения. PhotoDraw поддерживает сохранение иллюстраций в формате большинства других приложений. Он включает большое количество различных эффектов, которые могут быть применены к изображениям и отдельным объектам, в частности, можно выбирать эффекты добавления тени, задания прозрачности, смазывания или усиления границ объектов, придания им трехмерности, перспективных искажений, а также специальных эффектов, придающих изображению вид рисунка пером, наброска, живописного произведения и многих других.

· PhotoImpact

Графический пакет, разработанный фирмой Ulead Systems, предназначен не только для создания и редактирования изображений. Он предлагает также средства для создания и управления базами данных фотографий, просмотра файлов изображений, создания мультимедийных слайд-шоу, захвата изображения с экрана, преобразования файлов. Технология pick-and-apply (выбери и примени) позволяет применять расширения из наборов стилей, эффектов, градиентов и текстур, собранных в позиции меню Easy Palette, и сразу видеть результаты преобразований. Поддерживает работу со слоями, предварительный просмотр в реальном времени, расширенные специальные эффекты, размещение текста на заданной кривой, инструменты ретуширования изображения.

В программах векторной графики объекты и изображения, которые сохраняются в виде геометрического описания, существуют независимо друг от друга, что позволяет в любой момент изменять слой, расположение и любые другие атрибуты объекта, создавая произвольную композицию. Современные программы векторной графики содержат также инструменты для работы с растровыми изображениями. Двухмерная анимация использует традиционный метод покадровой анимации. В некоторых случаях используется твининг (tweening) - автоматическое генерирование промежуточных кадров. Применяется также морфинг, деформирование изображений, разнообразные оптические эффекты и циклическое изменение света.

Графический редактор, обладающий широкими возможностями и огромной библиотекой готовых изображений, ставший уже классической программой векторного рисования. Пакет предназначен не только для рисования, но и для подготовки графиков и редактирования растровых изображений. Он имеет отличные средства управления файлами и возможность показа слайд-фильмов на дисплее компьютера, позволяет рисовать от руки и работать со слоями изображений, поддерживает спецэффекты, в том числе трехмерные, и имеет гибкие возможности для работы с текстами.

Позволяет создавать векторные изображения. Обладает прекрасно реализованным эффектом прозрачности с градиентными свойствами. Программа выполняет основные операции с растровыми изображениями: изменение глубины цвета, яркости, контраста, резкости, применение фильтра размытого изображения и других специальных эффектов. Огромное внутреннее разрешение (72 тыс. точек на дюйм) позволяет увеличивать объекты до 2500 раз.

· Macromedia FreeHand

Профессиональный графический редактор, позволяющий, помимо создания графических объектов, использовать и обрабатывать тексты, используя таблицы стилей, проверку правописания и способы размещения текста на странице. Позволяет использовать подключаемые модули. Содержит библиотеку спецэффектов и набор инструментов для работы с цветом, в том числе средства многоцветной градиентной заливки.

· Adobe Illustrator

Векторный пакет Illustrator фирмы Adobe предназначен для создания иллюстраций и разработки общего дизайна страниц и ориентирован на вывод готовых изображений с высоким разрешением. Пакет позволяет создавать фигуры и символы произвольной формы, а затем масштабировать, вращать и деформировать их. Кроме того, Illustrator содержит широкий спектр инструментов для работы с текстом и многостраничными документами.

Программа анимации фирмы Ulead использует преимущества GIF-файлов для хранения нескольких изображений. В отличие от видео, при анимации для каждого изображения отдельно задается момент, место и длительность появления изображения на экране. Так как изображения могут иметь произвольные размеры, то можно создавать сложные композиции, собирая их из отдельных частей.

Анимация в мультимедиа

Понятие анимации в мультимедиа включает программы создания и обработки видеоизображений и 3D-графических изображений.

Для редактирования видео существует большое количество программных продуктов. В дополнение к пакетам трехмерной анимации существуют узкоспециализированные программы, например, для создания объемных шрифтов. Они также используют разнообразные эффекты анимации, выполняют визуализацию изображения и позволяют создавать видео файлы.

· Quick Editor

Это редактор, осуществляющий основные операции с видеоизображением в формате *mov и *avi быстро и просто. Он представляет собой хорошее и доступное средство для работы с небольшими видеопоследовательностями. Для работы с этим редактором на компьютере должна быть установлена программа просмотра QuickTime версии 3 и выше. Данный редактор не относится к профессиональным, но для многих небольших проектов очень подходит.

· Adobe Premiere

Наиболее распространенная программа редактирования цифрового видео. Обладает удобным интуитивно понятным интерфейсом. Поддерживает несколько видео- и звуковых каналов, содержит набор переходов между кадрами, позволяет синхронизировать звук и изображение. Поддерживает файлы форматов *mov и *avi. Подключение дополнительных модулей (plug-ins) от независимых производителей расширяет возможности программы.

· Ulead VideoStudio

Программа Ulead VideoStudio предназначена для начинающих пользователей. В ней доступна полная поддержка форматов DV и MPEG-2 для цифрового видео. А для музыкального сопровождения фильма можно использовать музыкальные файлы в формате *mp3 или звуковые дорожки с аудиодиска. Работа с программой достаточно проста благодаря продуманному и дружественному к пользователю интерфейсу. Оцифровка легко выполняется с помощью специального модуля Video Wizard. Он помогает пройти по всем стадиям этого процесса и дает необходимую информацию для начала редактирования. В видеофильм можно вставить титры, воспользоваться плавными переходами между отдельными фрагментами и добавить голос или фоновую музыку к получившемуся клипу.

· Digital Movie Studio

Программа для редактирования видео фирмы Hitachi. Она позволяет создавать MPEG-файл на основе видеоклипов и статичных изображений, добавлять звуковую дорожку или заменять ее, добавлять титры, дату и время, использовать эффекты перехода между кадрами, изменять скорость изображения.

Программа фирмы CyberLink, работающая как интерактивная видеокамера, записывает файлы непосредственно в формате MPEG-1, что позволяет экономить как время, так и место на жестком диске. PowerVCR также обеспечивает возможность редактирования и создания титров и преобразование файлов формата *avi в MPEG-1. Имеет интуитивно понятный пользовательский интерфейс. Позволяет получать сигнал от видеомагнитофона или видеокамеры, а также с TV-тюнера.

Трехмерная анимация по технологии напоминает кукольную: необходимо создать каркасы объектов, определить материалы, их обтягивающие, скомпоновать все в единую сцену, установить освещение и камеру, а затем задать количество кадров в фильме и движение предметов. Движение объектов в трехмерном пространстве задается по траекториям, ключевым кадрам и с помощью формул, связывающих движение частей сложных конструкций. После задания нужного движения, освещения и материалов запускается процесс визуализации. В течение некоторого времени компьютер просчитывает все необходимые кадры и выдает готовый фильм. Недостатком является чрезмерная гладкость форм и поверхностей и некоторая механистичность движения объектов.

Для создания реалистичных трехмерных изображений изобретаются все новые различные приемы. Для создания “неровных” объектов, например, волос или дыма, используется технология формирования объекта из множества частиц. Вводится инверсная кинематика и другие техники оживления, возникают новые методы совмещения видеозаписи и анимационных эффектов, что позволяет сделать сцены и движения более реалистичными.

Кроме того, технология открытых систем позволяет работать сразу с несколькими пакетами. Можно создать модель в одном пакете, разрисовать ее в другом, оживить в третьем, дополнить видеозаписью в четвертом. И, наконец, функции многих профессиональных пакетов можно сегодня расширить с помощью дополнительных приложений, написанных специально для базового пакета.

Программа создания 3D-заголовков фирмы Ulead для презентаций, видео, мультимедиа и Web-страниц. Программа включает в себя более 100 автоматических мастеров, множество эффектов. Также содержит огромную библиотеку 3D-объектов и материалов плюс фотореалистичные шаблоны и текстуры.

· 3D Studio MAX

Один из самых известных пакетов 3D-анимации производства фирмы Kinetix. Программа обеспечивает весь процесс создания трехмерного фильма: моделирование объектов и формирование сцены, анимацию и визуализацию, работу с видео. Интерфейс программы един для всех модулей и обладает высокой степенью интерактивности. 3D Studio MAX реализует расширенные возможности управления анимацией, хранит историю жизни каждого объекта и позволяет создавать разнообразные световые эффекты, поддерживает 3D-акселераторы и имеет открытую архитектуру, то есть позволяет третьим фирмам включать в систему дополнительные приложения.

· Ray Dream Studio

Программа обеспечивает набор профессиональных инструментов для 3D-дизайна и анимации. Пользователи могут создавать различные модели с использованием деформаций. К этим моделям можно применять различные текстуры или видеоизображения, а также рисовать прямо на их поверхности. Полнофункциональная анимация использует нерезкость движений для придания им реалистичности. Параметры визуализации позволяют не только задавать направления лучей, но и придавать изображению вид рисованного мультфильма.

· Painter 3D

Это полнофункциональный пакет 3D-моделирования. Painter 3D дает возможность применять к объектам текстуры, удары, свет, отражение и свечение, а также позволяет автоматически обновлять текстуры. Этот пакет поддерживает расширения (Plug-in), что дает возможность, использовать множество стандартных и дополнительных спецэффектов. В пакет входят дополнения для Ray Dream Studio и 3D Studio MAX .

ГЛАВА 2.
Использование программного обеспечения для создания презентаций

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Multimedia - это подхваченный всеми термин, обозначающий интерактивный инструмент для работы с графикой, анимацией, звуком и видео. Мультимедиа привносит блеск в презентации, живопись и игры, и, кроме того, доставляет удовольствие при обучении. Она превращает компьютер из настольной системы с клавиатурой и монитором в некий «космический аппарат», укомплектованный динамиками, микрофоном, наушниками, джойстиками и компакт-дисками.

1. Что же такое мультимедиа?

программный мультимедиа графика звук

Мультимедиа позволяет работать на компьютере со всеми видами информации, а не только с текстом или обычными рисунками. Мультимедиа - это цифровая информация, имеющая более широкие возможности, чем другие ее виды.

ь Поскольку звуковая и графическая информация записывается в цифровой форме, она может копироваться без потери качества.

ь Цифровая информация может сжиматься до минимума для хранения.

ь Можно записать огромное количество информации на CD-ROM, а сам CD-ROM занимает очень мало места.

ь Интерактивные компьютерные программы, использующие цифровые медиасистемы, являются отличными средствами обучения.

Если вы покупаете компьютер со встроенными средствами мультимедиа или устанавливаете на свой компьютер, то вам необходимо разобраться в многообразии средств мультимедиа, а также познакомиться с существующими способами записи и воспроизведения. Существуют два основных вида систем мультимедиа:

o Системы воспроизведения . Эти системы, как правило включают многоскоростной дисковод CD-ROM, звуковую карту, динамики и видеосистему с относительно высоким разрешением. Не помешает также наличие карты декомпрессии, работающей с цифровой информацией.

o Авторские системы . (системы, используемые для создания файлов систем мультимедиа). Авторские системы, как правило, включают такие компоненты, как микрофоны и видеокамеры для записи звука и съемки видеоизображений. Они также высокоскоростные, емкие жесткие диски, способные хранить и обслуживать большие объемы информации, требующиеся для цифрового видео.

В 80-х годах персональный компьютер состоял из микропроцессора (CPU), клавиатуры, монитора, дисковода и принтера. Все, что вы могли сделать на компьютере, - это работать с текстом. Люди тратили очень много времени, оформляя письма, производя финансовые расчеты и просматривая базы данных.

Но теперь, когда появились такие графические пользовательские интерфейсы, как Windows95/98 (SE)/МЕ/NT/2 k., и значительно более мощные персональные компьютеры, начали появляться приложения, предоставляющие возможность использовать анимационные эффекты, звук и видео. В конце 1980 г. люди начали сочинять музыку на компьютере, комбинируя анимацию и звук, создавая захватывающие мультимедиа-презентации со звуком и движущимися картинками. Оборудование, однако, было дорогим, а результаты часто не оправдывали ожиданий. Windows3.1 и DOS не имели достаточно ресурсов для поддержки систем мультимедиа, поэтому картинки на экране двигались очень медленно.

2. Мультимедиа и Windows 95/9 8 (SE)/МЕ/NT/2k /XP

Благодаря Windows все преобразовалось. Она поддерживает средства значительно улучшающие работу с мультимедиа.

ь Windows95/98 (SE)/МЕ/NT/2k. является 32-разрядной, многозадачной, многопоточной операционной системой. Это означает, что Windows поддерживает выполнение нескольких задач одновременно, проигрывание мультимедиа-презентаций и работу пользователей в диалоговом режиме.

ь При установке Windows автоматически определяет конфигурацию мультимедиа устройств.

ь Приложения Windows поддерживают мультимедиа. Вы можете создавать составные документы, т.е. документы, включающие звук , видео, графику, диаграммы, картинки и другие элементы различных приложений.

ь Windows поддерживает форматы компакт-дисков Sony/Philips CD+ и Kodak PhotoCD, а также позволяет легко запускать программы и проигрывать диски с устройства CD-ROM.

ь Видеостандарт Windows широко поддерживается в компьютерной индустрии. Разработчики мультимедиа-продуктов могут спокойно распространять свою продукцию, зная, что она будет работать под Windows.

ь Мультимедиа-продукты, разработанные для Windows, как правило, являются продуктами высокого качества, так как Windows поддерживает большие видеоокна и 32-разрядная архитектура Windows улучшает прохождение данных.

ь Windows поддерживает интерфейс Sony VISCA. Это означает, что в приложениях вы можете использовать так называемые VCR-кнопки (VCR - английская аббревиатура от Video Cassette Recorder - видеомагнитофон, т.е. кнопки, функционально аналогичные кнопкам перемотки, воспроизведения и другим на аудио- и видеовоспроизводящих устройствах) при проигрывании лазерных дисков.

ь Качество игр в Windows значительно улучшено за счет нового программного графического интерфейса.

ь Windows поддерживает множество различных стандартных промышленных звуковых и видеоустройств компрессии информации при ее записи в файл, а также декомпрессии при воспроизведении (так называемых кодек-устройств). Кодек сокращает объем мультимедиа-файлов и позволяет распространять их в различных форматах.

Наиболее важным средством мультимедиа в последние несколько лет стало видео. Видео вмещает невероятное количество информации, которая может быть сжата перед перенесением ее с одного устройства на другое, например, из видеокамеры на жесткий диск через шину компьютера. Применение технологии сжатия аудио- и видеоинформации позволяет расширить рынок средств мультимедиа.

3. Системы мультимедиа

Дополнительными периферийными устройствами к компьютеру в середине 80-х годов были дисководы, сканеры, принтеры и коммуникационные средства типа модем. В 90-х годах появляется звуковые карты , видео-карты, дисководы CD-ROM и высокоскоростные коммуникационные средства, благодаря которым теперь вы можете связаться с информационной службой, передающей вам мультимедиа по проводам.

Ниже перечислены минимальные требования для запуска мультимедиа под Windows.

ь Процессор Intel 80486 (Для цифровых видеоприложений рекомендуется Pentium).

ь Шина PCI для передачи данных для контроллера диска и видеокарты.

ь Жесткий диск большого объем (от 300 Мбайт). Для высококачественных цифровых видеосистем требуется гигабайты памяти.

ь CD-ROM со скоростью не ниже 4-х с регулировкой звука на передней панели.

ь Звуковая карта , обеспечивающая частоты квантования 11,025; 22,05 и 44,1-кГц для стерео звучания. Также требуется многоголосные и многотембровые устройства, способные воспринимать на входе несколько источников, а на выходе представить стереозвучание.

ь Видеоаппаратуру, поддерживающую высокие разрешения монитора. Microsoft рекомендует для лучшего качества представления видео использовать VESA или PCI видеокарты. В последнее время стали популярны AGP адаптеры.

ь IBM-совместимый аналоговый порт джойстика.

ь MIDI-порт, поддерживающий установленные стандарты для ввода, вывода и передачи данных. Некоторые звуковые карты содержат MIDI-синтезаторы, но в общем случае вы подсоединяетесь к внешнему MIDI-синтезатору, по внешнему виду напоминающему клавиатуру.

MIDI (Musical Instrument Digital Interface - интерфейс цифровых музыкальных инструментов) является стандартом для записи нот и сопутствующей информации, связанной с проигрыванием музыки на электронном музыкальном устройстве. Реальный звук при этом не записывается.

Вышеперечисленные компоненты необходимы для воспроизведения и записи средствами мультимедиа. Однако, если вы хотите сами создавать мультимедиа-клипы, то вам могут потребоваться дополнительная аппаратура.

4. Типы и стандарты мультимедиа

Мультимедиа-информация храниться в виде файлов специального формата, содержащих звук, видеоизображения, или в файлах формата MIDI.

Аудиомедиа (звуковая медиа) хранится, в основном, в двух форматах, WAV и MIDI. Большинство WAV-файлов требует много дискового пространства, но они могут воспроизводиться с помощью любой звуковой карты. MIDI-файлы занимают значительно меньше места на диске, но могут проигрываться только на MIDI-совместимых устройствах. В настоящее время почти все карты способны воспроизводить MIDI-файлы.

Визуальное медиа - это анимационные файлы и видеофайлы.

Анимация. В Windows, если у вас есть соответствующее приложение, вы можете создавать изображения, перемещающиеся по экрану. Не существует стандартного формата анимационного файла, однако многие разработчики одновременно развивают производство как анимационных средств, так и воспроизводящей аппаратуры. Анимация может сопровождаться звуковыми файлами разных форматов.

Видео. Video for Windows - это видеостандарт для Windows. Вы можете записать фильм с видеокамеры или лазерного диска на жесткий диск компьютера и сохранить его как файл в формате AVI либо MPG. Сжатие требуется лишь для высококачественного видео и его эффективного хранения.

5. О звуковой мультимедиа

Приложения для записи и воспроизведения звука были одними из первых известных приложений мультимедиа для персонального компьютера. Добавив звуковую карту, вы сможете записывать сообщение, переданное голосом, сохранять его как файл на диске, переносить его на другой компьютер, где оно также может быть воспроизведено. Вы также можете записывать музыку и звук для компьютерных презентаций.

Существует два способа звукозаписи:

· Цифровая запись , когда реальные звуковые волны записываются и конвертируются в цифровые данные.

· MIDI -з апись , вообще говоря, является не реальным звуком, а записью нажатий на клавиши или другой операций, выполняемых на синтезаторах или MIDI-совместимых электромузыкальных устройствах. MIDI-файл является электронным эквивалентом игры на фортепиано.

6. Цифровая запись

Звуковая плата преобразует звук на выходе в цифровую информацию путем измерения звука тысячи раз в секунду. Цифровой звук хранится в файлах с расширением WAV. При записи звука аналого-цифровой преобразователь конвертирует звук в цифровые данные. При воспроизведении звука цифроаналоговый преобразователь конвертирует цифровые данные в аналог звуковой волны.

Звук представляет собой вибрации, которые формируют волну с соответствующими амплитудой и периодом, как это показано на рис. 1. Амплитуда выражает высоту волны, или громкость звука. Период - это расстояние между двумя звуковыми волнами. Наконец, частота показывает количество периодов в секунду и измеряется в герцах. Например, сто периодов в секунду - это 100 Гц. Человек может воспринимать звук с частотой от 20 до 20000 Гц, и вся выпускаемая звуковоспроизводящая и звукозаписывающая аппаратура рассчитана на этот диапазон частот.

Измерение звуковой волны

Для того чтобы записать звук и хранить его на цифровом устройстве типа вашего компьютера, производится квантование звука, т.е. разбиение звуковой волны на определенные интервалы по времени. Звуковая волна, показанная на рис. 2, была разбита на 16 интервалов. Если предположить, что продолжительность звуковой волны равна одной секунде, то ее частота квантования - 16 Гц.

Квантование волны при частоте квантования 16 Гц

Как правило, такая низкая частота квантования не используется. Даже цифровой звук с частотой квантования 100 или 1000 Гц не будет распознаваться при воспроизведении. Это происходит потому, что цифровое представление волны в данном случае не сглажено. Фильтрующая аппаратура сглаживает волну, однако наилучшим способом получения качественной цифровой записи является повышение частоты квантования. Следует учесть, что при этом увеличивается объем хранящихся данных, что потребует больше памяти на диске.

Стандартам мультимедиа соответствуют три типа частоты квантования: 11,025; 22,05; 44,1 кГц. Частота квантования зависит от записываемого звука: 11,025 кГц подходит для записи голоса, но для получения высококачественной записи требуется частота квантования 44,1 или 48 кГц. Однако повышение частоты квантования приводит к увеличению размера файла и требуемого пространства на диске для его хранения. Формула для расчета дискового пространства будет приведена ниже, но прежде необходимо разобраться с одной переменной - числом разрядов (бит), используемым для хранения информации о квантовании.

Каждый интервал содержит информацию о малом временном сегменте звука. Количество разрядов для записи каждого интервала определяет точность аппроксимации звуковой волны, однако увеличивает размер файла, в котором хранится цифровой звук. 4-разрядное разбиение на интервалы обеспечивает деление амплитуды звуковой волны по вертикали на 16 уровней, а 8-разрядное разбиение - на 256 уровней. Для высококачественной записи требуется 16-разрядное разбиение на интервалы по амплитуде, которое определяет 65536 уровней амплитуды.

Предшествующее обсуждение касалось сглаженной звуковой волны, но реальная волна не сглажена - она состоит из многих различных частот, которые вместе создают тембр звука. Тембр - это уникальный звук, присущий инструменту. Например, колебания струны и резонатор определяют звучание скрипки (уникальное звучание скрипки Страдивари является результатом добавления ценных веществ в ее полировку). Скрипка производит целый комплекс звуковых волн, как это показано на рис. 3.

Теперь вы видите важность повышения частоты квантования и разрядности звуковой платы при записи звука. Вам необходимо знать не только амплитуду каждого выбранного интервала, но и все, что происходит с волной за единицу времени. Повышение частоты квантования и разрядности звуковой платы обеспечивает качественную запись звука, однако, следует помнить, что это приводит к значительному увеличению дискового пространства, необходимого для хранения записываемого звука. К счастью, если вы записываете голос, то нет необходимости использовать большую частоту квантования и разрядность звуковой платы.

Реальные звуковые волны имеют весьма сложную форму и для получения их высококачественного цифрового представления требуется высокая частота квантования

Ниже приводится формула расчета требуемого дискового пространства для хранения цифрового звука:

на секунду

В табл. 1. приведено требуемое пространство на диске для хранения записи звука продолжительностью одна минута для каждой частоты квантования при разрядности 8 бит. Первая строка в таблице соответствует низкокачественной записи голоса, а последняя строка - стандартам, установленным для цифровых аудиокомпакт-дисков.

Требования по хранению звуковых файлов

Разрядность	Частота квантования	Байт для хранения
		0,66 Мбайт/мин
		1,32 Мбайт/мин
		2,646 Мбайт/мин
		5,292 Мбайт/мин

Заметим, что высокая частота квантования и разрядность не требуются, если звук был записан и проигрывается на оборудовании более низкого качества. Например, карманный микрофон записывает звук гораздо более низкого качества, чем запись при частоте квантования 44 кГц. Если у вас высококачественная запись, то для ее воспроизведения соответственно требуется аппаратура высокого качетва.

7. Звук и типы звуковых файлов

Звук - это физическое природное явление, распространяющееся посредством колебаний воздуха и, следовательно, можно сказать, что мы имеем дело только с волновыми характеристиками. Задачей преобразования звука в электронный вид является повторение всех его этих самых волновых характеристик. Но электронный сигнал не является аналоговым, и может записываться посредством коротких дискретных значений. Пусть они имеют малый интервал между собой и практически неощутимы, на первый взгляд для человеческого уха, но мы должны всегда иметь в виду, что имеем дело только с эмуляцией природного явления именуемого звуком.
Такая запись именуется импульсно-кодовой модуляцией и являет собой последовательную запись дискретных значений. Разрядность устройства, исчисляемая в битах, говорит о том сколькими значениями одновременно в одном записанном дискрете, берется звук. Чем больше разрядность, тем больше звук соответствует оригиналу.

Любой звуковой файл можно представить, чтобы Вам было наиболее понятно, как базу данных. Она имеет свою структуру, о параметрах которой указывается обычно вначале файла. Потом идет структурированный список значений по определенным полям. Иногда вместо значений стоят формулы, позволяющие уменьшать размер файла. Данные файлы могут читать только специализированные программы, в которые заложен блок чтения.

РСМ расшифровывается как pulse code modulation, что и является в переводе как импульсно-кодовая. Файлы именно с таким расширением встречаются довольно редко (я встречал только в программе 3D Audio). Но РСМ является основополагающей для всех звуковых файлов. Я бы не сказал, что это очень экономный метод для хранения данных на диске, но думаю, что от этого уже никогда точно не уйдешь, причем объемы современных винчестеров уже позволяют не обращать внимания на пару десятков мегабайт.

Изыскания по поводу экономного хранения звуковых данных на диске. Если Вы встречаете данную аббревиатуру, то знайте, что имеете дело с разностным РСМ. В основе данного метода лежит та вполне оправданная идея, что вычисления гораздо более громоздки по сравнению с тем, что можно просто указать значения разности.

Адаптивный DPCM. Согласитесь, что при указании просто значений разности может возникнуть проблема с тем, что есть очень маленькие и очень большие значения. В результате, какие бы супер-точные измерения не были все равно имеет место искажение действительности. Поэтому в адаптивном методе добавлен коэффициэнт масштабируемости.

Самое простое хранилище дискретных даннных. Я бы сказал прямое. Один из типов файлов семейства RIFF. Помимо обычных дискретных значений, битности, количества каналов и значений уровней громкости в wav может быть указано еще множество параметров, о которых Вы, скорее всего, и не подозревали - это: метки позиций для синхронизации, общее количество дискретных значений, порядок воспроизведения различных частей звукового файла, а также есть место для того, чтобы Вы смогли разместить там текстовую информацию.

Resource Interchange File Format. Уникальная система хранения любых структурированных данных.

Эта технология хранения данных проистекает от Amiga-систем. Interchange File Format. Почти то же, что и RIFF, только имеются некоторые нюансы. Начнем с того, что система Amiga - одна из первых, в которой стали задумываться о программно-сэмплерной эмуляции музыкальных инструментов. В результате, в данном файле звук делится на две части: то, что должно звучать вначале и элемент того, что идет за началом. В результате, звучит начало один раз, за тем повторяется второй кусок столько раз, сколько Вам нужно и нота может звучать бесконечно долго.

Файл хранит в себе короткий образец звука, который потом можно использовать в качестве шаблона для инструмента. Проще говоря, прошитый в синтезатор сэмпл.

AIF или AIFF

Audio Interchange File Format. Данный формат распространен в системах Apple Macintosh и Silicon Graphics. Заключает в себе сочетание MOD и WAV.

AIFC или AIFF -С

Тот же AIFF, только с заданными параметрами сжатия (компрессии).

Опять же та же гонка за экономией места. Структура файла намного проще, чем в wav, но там указан метод кодирования данных. Файлы очень мало «весят», за счет чего получили довольно широкое распространение в Интернете. Чаще всего Вы можете встретить параметры?-Law 8 кГц - моно. Но есть и 16-битные стерео-файлы с частотами 22050 и 44100 Гц. Это звуковой формат предназначен для работы со звуком в рабочих системах SUN, Linux и FreeBCD.

Файл, хранящий в себе сообщения MIDI-системе, установленной на Вашем компьютере или в устройстве.

Самый скандальный формат за последнее время. Многие для объяснения параметров сжатия, которые в нем применяют, сравнивают его с jpeg для изображений. Там очень много наворотов в вычислениях, чего и не перечислишь, но коэффициент сжатия в 10-12 раз сказали о себе сами. Если говорят, что там есть качество, то могу сказать, что там его немного. Специалисты говорят о контурности звука как о самом большом недостатке данного формата. Действительно, если сравнивать музыку с изображением, то смысл остался, а мелкие нюансы ушли. Качество МР3 до сих пор вызывает много споров, но для «обычных немузыкальных» людей потери не ощутимы явно.

Хорошая альтернатива МР3, разве что менее распространенная. Есть и свои недостатки. Закодировать файл в VQF - процесс гораздо более долгий. К тому же, очень мало бесплатных программ, позволяющих работать с данным форматом файлов, что, собственно, и сказалось на его распространении.

Восьмибитный моно-формат от семейства SoundBlaster. Можно встретить в большом количестве старых программ, использующих звук (не музыкальных).

НСОМ

То же самое, что и VOC (восемь бит, моно), но только для Apple Macintosh.

Стандартный формат U-Law. 8 кГц, 8 бит, моно.

Real Audio или потоковая передача аудиоданных. Довольно распространенная система передачи звука в реальном времени через Интернет. Скорость передачи порядка 1 Кб в секунду. Полученный звук обладает следующими параметрами: 8 или 16 бит и 8 или 11 кГц.

Бывает двух видов. Один - это тот же AU для SUN и NeXT. Другой - это 8-мибитный моно-файл для РС и Маков с различной частотой дискретизации.

Существуют и другие типы звуковых файлов, но это, скорее всего, файлы различных программ для создания и обработки музыки. В основном, такие файлы читаются только той программой, в которой они были созданы.

8. Компрессия аудиоданных

Мультимедиа-информация состоит из огромного количества цифровых данных, которые необходимо хранить в сжатом виде. Windows включает в себя средства управления компрессией аудио- и видеоизображений, которые работают с одним или более модулями декомпрессии и называются кодеками (от Компрессия и ДЕКомпрессия). Большое количество программных кодеков поставляются с Windows. Когда вы записываете или воспроизводите звук или видеофайл, Windows автоматически использует кодек.

Многие звуковые и видеокарты имеют встроенные аппаратные кодеки. Windows сначала использует аппаратный кодек, поскольку он быстрее и не очень нагружает процессор. Если аппаратный кодек отсутствует, то Windows применяет программные кодеки. Если она не смогла найти кодек, на экране появится сообщение об ошибке, поскольку сжатый файл невозможно распаковать.

Программа управления компрессией аудиоданных (Audio Compression Manager, ACM) в Windows использует следующие кодеки для компрессии / декомпрессии аудиоданных.

· TrueSpeech Сodec . Кодек, ориентированный на голос, разработанный компанией DSP Group. Используйте этот кодек только при сжатии и передачи по сетям или телефонным линиям файлов, содержащих запись голоса. TrueSpeech производит компрессию данных не в реальном времени, в свою очередь, декомпрессия производится в реальном масштабе времени.

· Microsoft GSM Audio Codec . Кодек, производящий компрессию данных монохромных звуковых записей низкого качества в реальном масштабе времени. Используйте этот кодек при записи голосовых сообщений, вставленных в сообщения электронной почты (e-mail). Для записи голосовых сообщений вы можете использовать приложение Фонограф.

· Microsoft CCITT G.711 A-Law and U-Law Codec . Этот кодек обеспечивает совместимость телефонных стандартов в Европе и северной Америке. Он обеспечивает коэффициент сжатия данных 2:1.

· Microsoft ADPCM Codec . Этот кодек обеспечивает компрессию как в реальном, так и не в реальном масштабе времени, последняя используется пользователями авторских систем мультимедиа. Аудиофайлы лучше генерируются кодеком не в реальном времени масштабе времени.

· IMA ADPCM Codec . Этот кодек был рекомендован Interactive Multimedia Association для использования на различных платформах мультимедиа. Он осуществляет компрессию в реальном масштабе времени и подобен кодеку Microsoft ADPCM.

· Microsoft PCM converter . Этот конвертер позволяет проигрывать 16-разрядный звук на 8-разрядной звуковой карте. Вы также можете использовать этот кодек в случае, когда необходимо поддерживать частоту квантования 1 МГц для карты, поддерживающую другую частоту квантования.

9. Программное обеспечение по преобразованию цифровой записи

Существует множество программ-кодеков, разработанных специально для преобразований файлов с цифровой записью. Цель каждой такой программы одна - сжатие звукового файла с наименьшей потерей качества и наибольшей степенью сжатия. У каждой из них свои плюсы и минусы: у одних качество сжатия высоко, однако скорость этого сжатия желает лучшего, другие моментально кодируют но с потерей качества, кто же захочет слушать файл с любимой музыкальной композицией, которая кряхтит, свистит и шуршит как старая дедова пластинка.

Наиболее популярные программы-кодеки приведены ниже.

Voice

Программное обеспечение состоит из четырёх модулей, которые могут работать как на одном компьютере, так и на разных.
Первый модуль, работающий в среде Windows, отвечает за работу с внешней аппаратурой, производит непосредственно запись с телефонной (радио) линии и воспроизведение в телефонную (радио) линию звуковых файлов.

Диалоговое окно программы Voice

Второй программный модуль, отвечающий за сжатие звуковых файлов, использует в свой работе стандартные алгоритмы сжатия Wav-файлов. Используемые алгоритмы сжатия позволяют упаковывать поступающие сообщения до уровня 4Кбайт - 600 байт за секунду. Алгоритмы сжатия можно оперативно изменять в зависимости от требуемой степени сжатия и качества звучания.

Третий программный модуль отвечает за ведение базы данных (добавление разговоров в базу данных и автоматическое удаление из неё по мере их старения). В базе данных информация хранится в течение заданного отрезка времени, после чего она либо архивируется, либо автоматически удаляется.

Последний, четвёртый программный модуль предназначен для работы с базой данных: поиск разговоров, их прослушивание, перезапись и ручное удаление.

Все модули работают в 32х разрядных средах Windows. Всё программное обеспечение одновременно может работать как друг с другом, так и с другими Windows-приложениями.

Mpeg Encoder

Диалоговое окно программы mpeg Encoder

Один недостаток mpeg Encoder - уходит много времени на сжатие файла с цифровой записью. На обработку звукового файла продолжительностью около 3-5 минут уходит порядка 25-40 минут. Но ожидания стоят того - качество не отличается от оригинала.

Программа состоит только из одного диалогового окна, что упрощает работу. Не требуется каких-либо дополнительных знаний в области преобразований цифровой информации и т.п., вы указываете путь к исходящему файлу в поле SOURCE и в поле TARGET конечную папку, в которой будет находиться сжатый файл в формате mp3 (по умолчанию). Задаете частоту квантования, параметры качества - стерео или моно и… вперед! Смело жмем кнопку Encode.

LameBatch

LameBatch - это незатейливая оболочка, написанная с целью упрощения работы с командными строками mp3-кодеров, называющегося LAME от Mark Taylor и компании. Оболочки основана на простом ядре.

Диалоговое окно с параметрами программы LameBatch

Содержит всего две вкладки «Files» и «Settings», в последней вы указываете все нужные вам параметры сжатия.

Основные фишки:

ь Только одно окошко (без всплывающих окон непосредственно кодера).

ь Индивидуальные настройки кодирования каждого файла.

ь Возможность их изменения для других файлов во время кодирования одного.

ь Всяческая информация о ходе процесса.

ь Проверка файлов на допустимость формата.

ь Различные варианты сортировки очереди.

ь Незатейливое прописывание тэгов.

ь Возможность отложить работу на неопределенный срок.

ь Различная настройка папки для результатов.

ь Проверка перезаписи и доступного места.

ь Поддержка Drag and drop.

ь Встраивается в контекстное меню Explorer.

ь Выключение машины по окончании процедуры.

Последняя версия на сегодня это LameBatch 0.99c и выпущена 25 октября. При тестировании использовались LAME 3.35. LameBatch распространяется как халява, поэтому - никаких гарантий.

Список программ и их достоинства, и недостатки можно перечислять очень долго. Программ-кодеков в последнее время разработано много, стоит подключиться к сети Internet, набрать в строке поискового портала «programs&encode&multimedia» как сразу получишь список программ для обработки звуковых и не только файлов.

Заключение

Порассуждаем немного о сжатии звуковых файлов. Для чего это нужно, особо говорить не стоит, упомяну лишь то, что широко распространенные способы сжатия цифровых музыкальных данных в 11-14 раз позволили неимоверно толкнуть вперед программную и «железную» музыкальную индустрию, не говоря уже о том, что с качественной музыкой теперь в Internet проблем, в общем-то, нет. Найти можно практически любую композицию. (На самом деле, конечно же, далеко не любую. Попробуйте поискать что-нибудь нетривиальное - Билли Маккензи, например, или Берни Марсдена, вряд ли у вас что-нибудь получится. Найти можно преимущественно популярную музыку или классику жанра, да и то далеко не всю.

С момента начала своего бурного развития (около двух лет назад) открытая технология сжатия музыкальной (звуковой) информации качественных изменений технологии сжатия не претерпела. Другими словами, многочисленным поклонникам музыки приходится мириться с достаточно емкими файлами, т.к. никаких сдвигов на этом фронте не намечается. Сегодняшние пределы для сжатия без значительной потери качества составляют около 11-12 раз от оригинального размера музыкального файла. Как известно, на компакт-диске со стандартной частотой оцифровки 44 100 Гц (стерео, два байта на одно амплитудное значение) может уместиться до 74 минут звука - примерно по 10 Мбайт на минуту.

При средней длительности музыкальной композиции 4 минуты имеем чистого (несжатого) звука 40 Мбайт. Много. Очень много для Internet. Имея модем со скоростью 33,6 Кбайт/с и полный канал для скачивания (т.е. в идеале - 3,5 Кбайт/с) 40 Мбайт мы получим только через 4-5 часов (обычно эта цифра в 1,5-2 раза больше).

Применяя сжатие музыкального файла без потери его основных характеристик (стерео, частота дискретизации при оцифровке 44 100 Гц, 2 байта на выборку амплитуды), можно добиться уменьшения размера в 11-12 раз. Так что вместо 40 Мбайт получится всего 3,8-3,9 Мбайт. Это уже вполне приемлемо. Можно сжимать еще больше, но тогда ощутимо проигрываем в качестве: отличия от оригинала становятся слышимыми даже не меломану. Называемые здесь пределы - 11 или 12 раз - это уже подобранные и проверенные критерии качество / размер за всю недолгую историю использования программ-сжимателей звуковых файлов.

Литература

1. Том Шелдон. «Windows 95 проще простого» Диалектика. Киев. 1996 г.

2. А. Чижов. «Napster - панацея для MP3-меломана» Фантазия. 1999-2000 г.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Понятие мультимедиа как интерактивных систем, обеспечивающих работу с неподвижными изображениями и движущимся видео, анимированной компьютерной графикой, текстом, речью и качественным звуком. Области применения сканера, веб-камеры, лазерной клавиатуры.

контрольная работа , добавлен 12.01.2012


Форматы и характеристики цифрового видео: частота кадра, экранное разрешение, глубина цвета, качество изображения. Типовый технологический процесс производства видеокомпонентов для мультимедиа продуктов с использованием программы miroVIDEO Capture.

лекция , добавлен 30.04.2009


Описания интерактивных систем, обеспечивающих работу с изображениями, движущимся видео и анимированной компьютерной графикой. Определение основных мультимедийных ресурсов сети Интернет. Преимущества и недостатки применения мультимедиа в образовании.

курсовая работа , добавлен 17.01.2015


Области применения мультимедиа. Основные носители и категории мультимедиа-продуктов. Звуковые карты, CD-ROM, видеокарты. Программные средства мультимедиа. Порядок разработки, функционирования и применения средств обработки информации разных типов.

контрольная работа , добавлен 14.01.2015


Разработка мультимедиа-программы для прослушивания аудио-файлов и просмотров видео. Описание меню для пользователей и для администраторов проекта. Создание форм для указанного приложения при помощи Visual Foxpro 9. Листинг программы и ее результаты.

курсовая работа , добавлен 27.07.2013


Общее представление о мультимедиа-технологиях. Цели применения продуктов, созданных в мультимедиа-технологиях. Мультимедийные ресурсы и средства разработки мультимедиа. Аппаратные средства, видео и анимация. Процесс создания мультимедийного проекта.

курсовая работа , добавлен 25.06.2014


Создание информационной мультимедиа системы (медиа-плеера) для презентации аудио-видео информации о факультете КТАС, представленной в специально отснятых и смонтированных avi-файлах. Разработка модуля пользовательского интерфейса, выходные данные.

курсовая работа , добавлен 21.11.2014


Потоковое мультимедиа - мультимедиа, которое непрерывно получается пользователем от провайдера потокового вещания. Попытки отображения мультимедиа информации на компьютерах. Разработка сетевых протоколов потокового вещания и развитие интернет технологий.

курсовая работа , добавлен 21.12.2010


Проблемы информационной безопасности в современных условиях. Особенности развития средств мультимедиа. Применение информационных технологий в процессах коммуникации. Разработка защитного технического, программного обеспечения от компьютерных преступлений.

курсовая работа , добавлен 27.03.2015


Потенциальные возможности компьютера. Широкое применение мультимедиа технологии. Понятие и виды мультимедиа. Интересные мультимедиа устройства. 3D очки, web-камеры, сканер, динамический диапазон, мультимедийная и виртуальная лазерная клавиатура.

Мультимедиа технологии

Цифровое аудио

• Запись / воспроизведение звука с использованием

• цифрового сигнала
• импульсно-кодовой модуляции (Pulse Code Modulation)

• Включает

• Аналого-цифровой преобразователь (АЦП, ADC)
• Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП, DAC)
• Цифровой формат хранения
• Цифровая обработка сигнала
• Протоколы цифрового аудиовещания

Преимущества

• Минимальные шумы и искажения

• Копирование и хранение без потери качества

• Широкие возможности цифровой обработки

• Цифровая передача через сети

• Простая интеграция с другими цифровыми медиа

• Цифровой синтез звука

Представление звуковой волны в виде электрического сигнала

Частота, Гц, слышимый диапазон 20 – 20000 Гц

Ниже

Звуки в окружающем мире – сложные комбинации

Путь аудио-сигнала в цифровой системе

Оцифровка сигнала

• 1. Дискретизация (Семплирование)

• 2. Квантование

• 3. Преобразование в определенный формат (+сжатие)

Дискретизация

Квантование

Квантование

ИКМ (PCM)

Разновидности ИКМ

• Дифференциальная (или дельта ) импульсно-кодовая модуляция (ДИКМ ) кодирует сигнал в виде разности между текущим и предыдущим значением. Для звуковых данных такой тип модуляции уменьшает требуемое количество бит на отсчёт примерно на 25 %.

• Адаптивная ДИКМ (АДИКМ, ADPCM ) является разновидностью ДИКМ, которая изменяет уровень шага квантования, что позволяет ещё больше уменьшить требования к полосе пропускания при заданном соотношении сигнала и шума.

Стандарты цифрового радиовещания

• Digital Audio Broadcasting (DAB)

• HD Radio

• Digital Radio Mondiale (DRM)

• In-band on-channel (IBOC)

Технологии хранения

• Digital Audio Tape (DAT)

• 32 kHz / 12 bits,
• 32 kHz, 44.1 kHz, 48 kHz / 16 bits.
• 96 kHz / 24 bits

• Compact Disc (CD)

• 44.1 kHz /16 bits

• Hard disk recorder

• DVD Audio

• 192 kHz / 24-bits

• MiniDisc

• Алгоритм сжатия ATRAC

• Super Audio CD

• 1 бит DSD-модуляция / 2,8224 МГц (44.1 кГц х 64)

Технологии хранения

• + различные форматы файлов

• Без сжатия
• WAV, AIFF, AU
• Сжатие без потерь
• FLAC, Monkey"s Audio (filename extension APE), WavPack (filename extension WV), TTA, ATRAC Advanced Lossless, Apple Lossless (filename extension m4a), MPEG-4 SLS, MPEG-4 ALS, MPEG-4 DST, Windows Media Audio Lossless (WMA Lossless), and Shorten (SHN).
• Сжатие с потерями
• MP3, Vorbis, Musepack, AAC, ATRAC and Windows Media Audio Lossy (WMA lossy)