Что такое мультимедийный компьютер?

мониторами, не соответствующими хотя бы одному из этих стандартов

необходимо использовать защитный экран.

MPR II – базовый стандарт безопасности по излучению, которому просто

обязаны соответствовать современные мониторы. С таким монитором уже не

нужен защитный экран.

ТСО 92 – стандарт безопасности, соответствие которому свидетельствует о

практически полной безопасности монитора.

В стандарте ТСО 95 впервые появились требования к эргономике и

экологичности монитора.

В стандарте ТСО 99 эти требования ужесточились. Также в ТСО 99

устанавливаются самые жесткие требования к качеству изображения (яркость,

контрастность, мерцание, антибликовое покрытие экрана) и энергопотреблению.

Стандарт Energy Star устанавливает требования к электропотреблению и

электросбережению. Мониторы, соответствующие стандарту Energy Star,

обладают способностью переходить в режим пониженного потребления энергии

при длительном простое компьютера.

Жидкокристаллические мониторы

Жидкокристаллическая технология – одна из самых перспективных сегодня. И

вот уже в течении многих лет производители мониторов пытались выпустить на

рынок мониторов для настольных компьютеров устройства, созданные на ее

основе.

В 1997 году дело, наконец, сдвинулось с мертвой точки: на рынке появился

сразу десяток моделей жидкокристаллических мониторов с диагональю 13,3, 14

и 15 дюймов, что соответствует стандартным 14, 15 и 17-дюймовым мониторам

на ЭЛТ.

ЖК-дисплеи изготавливают по двум различным технологиям:

. Мониторы с активной матрицей (TFT) – самые качественные и дорогие. В

TFT-мониторах применена специальная система контроля цветов, при

которой каждый мельчайший ЖК-элемент экрана – пиксель имеет свой

контроллер – специальный транзистор, отдающий команды только ему.

Вследствие этого картинка на TFT-мониторах способна меняться

практически мгновенно, не оставляя следов.

. Мониторы с пассивной матрицей (DSTN) лишены этой особенности.

Вследствие этого изображение на них более бледное, да и меняется оно с

явным опозданием. Однако DSTN-мониторы дешевле.

Впрочем, независимо от типа ЖК-дисплея у любого из них есть масса

преимуществ перед традиционными мониторами на ЭЛТ. Они компактны и легки,

их толщина составляет всего несколько сантиметров, безопасны в медицинском

и экологическом отношении, потребляют в несколько раз меньше энергии, а

главное – обладают плоским экраном, более качественным по сравнению с

традиционным выпуклым.

По количеству отображаемых цветов и разрешению жидкокристаллические

мониторы с активной матрицей уже почти встали на один уровень с обычными.

Пока что максимальным разрешением для большинства моделей является режим

1024х768 при частоте вертикальной развертки 75 Гц. Правда, такая низкая

частота, в отличии от мониторов на электронно-лучевой трубке, практически

не вызывает дискомфорта у пользователей. Хуже то, что жидкокристаллический

монитор пока еще несколько зернистее ЭЛТ – практически стандартные модели с

экраном 14 и 15 дюймов имеют размер зерна 0,28 мм.

Другая проблема связана с тем, что пока еще не выработан стандарт на ЖК-

мониторы. Да и специальные видеокарты, на которых должен иметься цифровой

выход, довольно трудно найти.

Жесткий диск

В отличие от оперативной памяти жесткий диск (винчестер, HDD- Hard Disk

Drive) предназначен для долговременного хранения всей имеющейся в

компьютере информации. Информация хранится на одной или нескольких круглых

пластинах с магнитным слоем, над поверхностью которых перемещаются

магнитозаписывающие головки.

Основной параметр, характеризующий винчестер – его емкость, измеряемая в

мегабайтах или гигабайтах. Первые винчестеры, появившиеся в начале 80-х

были вообще 10-мегабайтными. И по тем временам люди просто не знали, что

делать с таким колоссальным объемом. Однако сейчас стандартным считается

винчестер объемом 20 – 40 Гб. Не редкость жесткие диски и объемом 60 – 80

Гб. Для комфортной работы мультимедийный компьютер должен иметь винчестер

емкостью не менее 10 Гб.

Параметры жестких дисков

Практически все современные жесткие диски выпускаются по технологии,

использующей магниторезистивный эффект. Благодаря этому в последние годы

емкость дисков растет быстрыми темпами за счет повышения плотности записи

информации. Появление в 1999 году изобретенных фирмой IBM головок с

гигантским магниторезистивным эффектом (GMR –Giant Magnetic Resistance)

привело к повышению плотности записи до 6,4 Гб на одну пластину.

Теоретически достижимый предел составляет около 20 Гб, поэтому развитие

технологии продолжается. Однако освоить ее могут только крупнейшие

производители, потому что организация изготовления многослойных головок

требует крупных финансовых и интеллектуальных затрат. Пока в промышленных

масштабах головки GMR выпускают IBM, Fujitsu и немногие другие фирмы.

Скорость вращения жесткого диска в основном влияет на сокращение среднего

времени доступа. Повышение общей производительности особенно заметно при

выборке большого числа файлов. Сегодня стандартом для жестких дисков с

интерфейсом IDE считается значение 5400 оборотов в минуту (среднее время

доступа 9 – 10 мс), с интерфейсом SCSI – 7200 об/мин (среднее время доступа

7 – 8 мс). Изделия более высокого уровня имеют частоты вращения

соответственно 7200 и 10000 об/мин (среднее время доступа 5 – 6 мс). Для

интерфейса SCSI появились диски с частотами вращения до 15000 оборотов в

минуту. Каждая ступенька прироста обеспечивает увеличение общей

производительности примерно на 25%.

Большинство винчестеров, предназначенных для домашних компьютеров, имеют

интерфейс IDE. Этот стандарт, возникший более 10 лет назад, уже давно не

является самым быстрым и надежным для устройств хранения информации. Более

совершенен другой интерфейс – SCSI, который имеет большую скорость и

работает стабильнее. Однако устройства этого типа дороже обычных. К тому же

они требуют специальный контроллер, который установлен только на очень

дорогих материнских платах.

Дисковод CD-ROM

Мультимедийный компьютер должен иметь дисковод для чтения компакт-дисков

– CD-ROM (CD Read Only Memory – память только для чтения на компакт-

дисках). Это обязательное требование.

Появился этот дисковод сравнительно давно – более 10 лет назад. Но и

сегодня найти ему замену непросто. Такая популярность CD-ROM обусловлена

очень малой стоимостью хранения информации, большой емкостью носителя и

универсальностью.

CD-ROM пригоден для хранения самых различных форматов данных:

. Цифровая, компьютерная информация

. Звуковая информация в формате AudioCD (до 80 минут звучания)

. Звуковой информации в формате MP3 (около 9 часов звучания)

. Видеоинформации в формате VideoCD и CD-I (до 1 часа видео)

. Изображений, записанных в формате «библиотеки фотографий» фирмы

Kodak (Kodak PhotoCD)

И множества других видов информации.

Носителем информации на компакт-диске является рельефная подложка из

поликарбоната, на которую нанесен тонкий слой отражающего свет металла

(обычно алюминия). При записи матрицы компакт-диска лазерный луч прожигает

в ней крохотные ямки – питы. При чтении диска в CD-ROM световой поток от

лазера фокусируется с помощью оптической системы таким образом, что точка

фокуса располагается на поверхности дискового носителя записи. При

совмещении точки фокуса с питом, отраженный от поверхности микроуглубления

световой поток за счет дифракции практически не попадает на поверхность

линзы. Однако если световой поток отражается от поверхности диска,

покрытого защитным слоем, он достигает линзы и, пройдя через расщепитель,

попадает на фотоприемник. При этом логической единице соответствует участок

отражающей поверхности, а логическому нулю – участок рассеивающей

поверхности, то есть микроуглубление.

В компьютер компакт-диск пришел из техники цифровой аудиозаписи. Аудио

компакт-диск, называемый AudioCD, как и грампластинка, имеет один

спиральный трек, начинающийся с периферийной стороны диска. Эта спираль

имела 22188 витков и длину более 5 километров. Для выравнивания продольной

плотности записи диск вращается с переменной скоростью, а привод

обеспечивает постоянство линейной скорости носителя, проходящего под

головкой. Скорость считывания аудиоданных, требуемая для воспроизведения

звука в реальном времени, соответствует информационной скорости 150 Кб/с.

Диск способен хранить информацию 74 минут звучания стереофонического

аудиосигнала с частотой квантования 44,1 кГц и 16-разрядными выборками. На

диске диаметром 120 мм используется только одна поверхность. В таком же

виде появились и первые компакт-диски для хранения данных.

Современные приводы CD-ROM достигли высоких скоростей считывания

информации благодаря внедрению технологии CAV (Constant Angular Velocity –

постоянная угловая скорость). В этом режиме угловая скорость диска остается

постоянной, соответственно на периферийных участках диска данные

считываются с большей скоростью, чем на внутренних участках. Средняя

скорость считывания при этом гораздо ближе к минимальным значениям,

поскольку запись на диске начинается с внутренних областей. Сегодняшние

максимальные скорости дисководов CD-ROM, указываемые производителями,

традиционно рассчитываются исходя из кратности по отношению к стандартной

единице, равной производительности первых CD-ROM (150 Кб/с).

Самые современные дисководы имеют 58-кратную скорость считывания. Так как

дальнейшее увеличение производительности за счет увеличения частоты

вращения диска практически невозможно (из-за ограничений по механике),

сейчас ведутся исследования в других направлениях. Например, фирма Zen

Research разработала технологию TrueX, суть которой заключается в

параллельном считывании данных с нескольких соседних витков дорожки. Таким

образом обеспечивается практически одинаковая скорость считывания по всей

поверхности диска, а производительность заметно возрастает.

Главный недостаток стандартных дисководов CD-ROM – возможность считывать,

но не записывать информацию. Для этого необходимы другие устройства –

дисководы CD-R или CD-RW.

Дисковод DVD

В самом начале аббревиатура DVD обозначала Digital Video Disk – цифровой

видеодиск. Однако позднее консорциум DVD отказался от этой расшифровки.

Произошло это потому, что стало ясно: на свет родилась не просто новая

модель VideoCD, а универсальный носитель информации – как видео и аудио,

так и компьютерных данных. Привод DVD тоже является мультимедийным

устройством, но пока массового распространения, как CD-ROM, не получил из-

за высокой цены.

Впервые слово DVD мир услышал 8 декабря 1995 года. Возвестили рождение

нового стандарта крупнейшие мировые производители аудио-видео аппаратуры и

носителей, объединившиеся в DVD Consortium: JVC, Hitachi, Matsushita,

Mitsubishi, Philips, Pioneer, Sony, Thompson и Toshiba, а также гигант

киноиндустрии Time Warner. Позднее мощный альянс раскололся – Sony и

Philips заявили, что будут разрабатывать свою собственную технологию. В

итоге они создали собственный стандарт PC-RW.

Впрочем, и оставшиеся члены консорциума до недавних пор не могли сойтись

во взглядах на будущее DVD. Каким быть DVD-диску – односторонним

однослойным или двусторонним многослойным? Словом, возникла неразбериха,

которая подпортила репутацию еще не родившемуся DVD. В 1997 – начале 1998

годах между членами DVD консорциума едва не разгорелась настоящая война:

каждый участник предлагал свой стандарт и доказывал, что он самый лучший.

Поэтому пока что неиспользованные резервы DVD решили «заморозить»,

ограничившись самым простым и уже утвержденным вариантом – один слой, одна

сторона.

По внешнему виду DVD не очень отличается от обычного компакт диска.

Преимущество DVD – его высокая емкость. Даже в самом простом варианте (в

виде одностороннего однослойного диска) емкость DVD составляет 4,7 Гб, что

в восемь раз превышает объем компакт-диска. А ведь диск DVD может быть и

двусторонним, многослойным. В таком виде его объем может достигнуть 17 Гб.

На одном диске можно уместить до 140 минут видео с пятью альтернативными

звуковыми дорожками на разных языках и четырьмя каналами субтитров. Причем

качество, обеспечиваемое DVD, оставляет далеко позади все другие виды

носителей.

В настоящее время спецификация на формат DVD-ROM (только чтение) является

стандартной и соблюдается всеми производителями. С помощью приводов DVD-ROM

можно считывать данные с лазерных компакт-дисков форматов CD-ROM, CD-R, CD-

RW, дисков DVD-ROM (односторонних, двусторонних, однослойных,

многослойных), дисков видео DVD. Для воспроизведения видео высокого

качества в формате MPEG-2 не требуется наличия других дополнительных

устройств. Для воспроизведения звукового сопровождения качества Dolby

Digital необходима поддержка этого формата со стороны звуковой каты.

Современные устройства DVD-ROM относятся уже к третьему поколению. Чтение

данных осуществляется в режиме CAV (постоянной угловой скорости), кратность

для дисков DVD лежит в диапазоне 2 – 6, при чтении дисков CD-ROM скорость

повыше – от 10 до 24.

Отдельную группу образуют дисководы с возможностью записи на носитель –

дисковод DVD-R (однократная запись), DVD-RAM и DVD+RW (оба с возможностью

многократной записи).

Звуковая карта

Мультимедийный компьютер обязательно должен уметь воспроизводить

качественный звук. Основным устройством для работы со звуком стали

специализированные звуковые карты. Они появились на рынке около 10 лет

назад.

Сама по себе звуковая карта звучать, разумеется, не может. Поэтому для

того, чтобы услышать звук к ней необходимо подключить колонки. На

большинстве звуковых карт имеются два входа: линейный и для микрофона,

один или два выхода: для колонок и для наушников, а также разъем для

подключения внешнего MIDI-устройства или джойстика.

Устройство и принцип работы

Любая звуковая карта имеет дело с двумя основными форматами компьютерного

звука: цифровой (Wave-формат) и синтезированный (MIDI). Следовательно, в ее

конструкции есть два основных элемента, отвечающих за работу с этими видами

звука: Цифро-аналоговый и аналогово-цифровой преобразователь (ЦАП/АЦП) и

синтезатор. Разумеется, на плате располагаются и другие элементы, например,

микросхема, отвечающая за обработку сжатого звука, а иногда – еще и модуль

спецэффектов.

Цифровой звук можно сравнить с фотографией. Это точная цифровая копия

музыки, человеческой речи и любого другого звука. Принцип воспроизведения

такого звука звуковой картой похож на принцип работы магнитофона. В этом

случае звуковая карта лишь переводит цифровой звук в аналоговую форму.

Возможно и обратное – аналогово-цифровое преобразование. Оно происходит при

записи в компьютер звука от внешнего источника.

Цифровой звук – основной стандарт компьютерного звука сегодня. Именно

оцифрованный звук мы слышим, играя в компьютерные игры, слушая аудио

компакт-диск или просматривая мультимедиа-энциклопедию.

Если цифровой звук можно сравнить фотографией, то синтезированный (MIDI)

звук можно уподобить конструкции, собираемой из стандартных блоков. Блоки –

это, проще говоря, звуки, сыгранные определенным инструментом. При

воспроизведении MIDI-музыки на звуковую карту идет не цифровой звуковой

поток, а команды, заставляющие ее воспроизводить какую-либо ноту

определенным музыкальным инструментом. И звуковая карта конструирует из

посланного ей кода какую-нибудь мелодию.

Существуют два основных метода воспроизведения MIDI-звука – с помощью

частотного синтеза (FM-синтезатор) или волновой таблицы (Wavetable-

синтезатор).

В FM-синтезаторе каждый инструмент описан как совокупность нескольких

частотных генераторов простых частот, для каждой из которых заданы

амплитуда, частота, фаза и другие параметры. Поэтому качество музыки на

звуковой карте с FM-синтезатором оставляет желать лучшего. В настоящее

время все крупные производители звуковых карт прекратили их выпуск.

В табличном синтезаторе используется волновая таблица. Это своего рода

банк, где хранятся оцифрованные образцы звучания реальных инструментов.

Поэтому музыка на табличном синтезаторе звучит более реалистично и

качественно. Табличным синтезатором снабжены практически все современные

звуковые карты.

Основные характеристики

Современные звуковые карты бывают 16 или 20-разрядными. Отличие этих двух

типов карт в качестве воспроизводимого ими звука. 16-итные карты

обеспечивают неплохое звучание и являются звуковыми картами на каждый день.

20-битная карта – выбор профессионалов.

Звуковые карты также различаются по количеству голосов, которые может

одновременно воспроизводить установленный на ней синтезатор при

воспроизведении MIDI-музыки. Конечно, лучше карты с большим числом голосов.

Однако редко в какой MIDI-мелодии можно найти более 32 голосов, то есть

партий инструментов.

Еще одной важной характеристикой является частота квантования звука.

Стереозвук высокого качества должен иметь частоту не менее 44,1 кГц. Многие

сегодняшние звуковые карты поддерживают даже частоту 48 кГц, хотя на

практике такая частота вряд ли понадобится. 44 кГц – вполне приличная

частота оцифровки и именно такая частота используется при записи аудио

компакт-дисков.

Наличие полного дуплекса говорит о том, что звуковая карта может и

воспроизводить и записывать звук одновременно. Этот режим особенно актуален

при использовании Internet-телефонии. Полнодуплексными являются практически

все карты, выпущенные после 1998 года.

В 1998 году на рынке звуковых карт произошла настоящая революция: после

многолетней ориентации на старый интерфейс ISA звуковые карты плавно

перешли на более скоростной интерфейс PCI. И сегодня практически все

звуковые карты выпускаются именно в этом форм-факторе.

Клавиатура

Клавиатура – внешнее устройство, служащее для ввода буквенно-цифровой

информации, а также исполняющее функции управления. Она является

неотъемлемой частью персонального компьютера. Со времен появления ПК вплоть

до самого последнего времени внешний вид и структура клавиатуры оставались

практически неизменными.

После выхода операционной системы Windows 95 101-клавишные клавиатуры

были заменены клавиатурами со 104 клавишами. Три новых клавиши были

добавлены, чтобы реализовать некоторые возможности новой операционной

системы. С появлением Windows 98 на многих клавиатурах также были добавлены

клавиши управления режимом энергопотребления компьютера – Power off

(включение/отключение питания), Standby или Sleep (переход в режим ожидания

или "спячки"), Wake Up ("пробуждение" системы).

В настоящее время существуют и, так называемые, мультимедийные

клавиатуры. Их мультимедийность заключается в наличии дополнительных клавиш

и устройств. Среди клавиш можно отметить: клавиши управления CD-ROM,

клавишу инициализации подключения к сервис-провайдеру, клавиши, дублирующие

основные кнопки панели управления Internet Explorer и универсального

проигрывателя, управления регулятором громкости и прочие. В качестве

дополнительных устройств часто выступают: встроенный микрофон, а иногда и

динамики, трекбол, сенсорная панель, порт интерфейса PMCIA, и даже

светодиоды подсветки клавиш.

Ряд изменений был связан с эргономическими показателями, то есть с

необходимостью соответствия новых клавиатур современным требованиям

медицины. Поэтому сейчас появилось множество новых, эргономичных клавиатур

самых причудливых форм: изогнутых, снабженных подставками для кистей и так

далее.

Сейчас клавиатуры выпускаются с несколькими вариантами интерфейсов:

стандартный разъем DIN5, разъем PS/2, интерфейс USB, инфракрасный порт,

Bluetooth.

Самое главное изменение, однако, не коснулось ни устройства, ни формы

клавиатуры – изменилась ее роль в современном мультимедийном компьютере.

Сегодня круг обязанностей клавиатуры едва ли не целиком и полностью

ограничивается вводом текста и цифр, а все функции управления с приходом

"графического интерфейса" успешно выполняет мышь.

Мышь

Любой современный, а уж тем более мультимедийный, компьютер не возможно

представить себе без такого устройства ввода как мышь. Сегодня мы проводим

в контакте с мышью гораздо больше времени, чем с клавиатурой. Фактически с

ее помощью мы выполняем все доступные операции, кроме разве что ввода

текста и цифр.

Мышь передает в систему информацию о своем перемещении по плоскости и

нажатии кнопок. Обычная опто-механическая конструкция имеет свободно

вращающийся массивный обрезиненный шарик в днище корпуса, передающий

вращение на два координатных диска с фотоэлектрическими датчиками. Датчики

для каждой координаты представляют собой две открытые оптопары (светодиод –

фотодиод), в оптический канал которых входит вращающийся диск с прорезями.

Оптопары датчиков могут быть выполнены в виде монолитных конструкций, а

могут быть и отдельными элементами, установленными на печатной плате.

Мыши выпускают с тремя или двумя кнопками. Для большинства пользователей

достаточно двухкнопочного изделия, так как третья кнопка применяется

довольно редко и, как правило, в специализированных профессиональных

приложениях. В 1997 году Microsoft разработала новую мышь под названием

Microsoft IntelliMouse – на первый взгляд, обычная двухкнопочная мышь с

маленьким колесиком, расположенным между клавишами. С помощью его

программируемых функций можно выполнять дополнительные операции, например,

управлять полосой прокрутки многих популярных программ от Microsoft (MS

Word, MS Excel, MS Internet Explorer). Позже появились другие мыши с

похожими возможностями.

В 2000 году впервые со времен создания первой мыши (1983 год) появилась

конструкция, в каком-то смысле революционная – оптическая мышь. Первой

мышью этого класса стала разработка Microsoft IntelliMouse Explorer. Она не

имеет вращающихся частей и работает на любой плоской поверхности. Принцип

работы ее механизма заключается в непрерывном сканировании световым

микроимпульсом подстилающей поверхности, приеме отраженного импульса

оптическим детектором и обработке полученных сигналов встроенным цифровым

сигнальным процессором. Ввиду отсутствия движущихся частей, такие мыши

являются очень долговечными.

Сегодня популярны мыши с интерфейсами COM, PS/2, USB и IrDA (инфракрасный

порт).

Программная часть мультимедийного компьютера

Даже самый современный компьютер не будет работать без программного

обеспечения, поэтому его стоит рассмотреть поподробней.

Как уже говорилось, мультимедийное программное обеспечение можно условно

разделить на прикладную часть (мультимедиа-энциклопедии, компьютерные инры,

аудио и видеоплееры и т.п.) и специализированную, к которой можно отнести

программы, предназначенные для создания прикладных программ

(профессиональные графические редакторы, редакторы 3D-графики, звуковые

редакторы и т.д.)

Операционная система

За последние несколько лет мультимедийные приложения стали одним из

наиболее быстро растущих сегментов рынка программного обеспечения.

Большинство современных компьютеров продаются с установленными приводами CD-

ROM, звуковыми картами и мощными графическими адаптерами. Чтобы иметь

возможность воспользоваться всеми этими аппаратными средствами поддержки

мультимедиа на компьютере должна быть установлена операционная система,

поддерживающая все эти устройства. Наиболее ярким примером является ОС

Microsoft Windows 98 или Windows Millenium. Архитектурные решения в

мультимедийном расширении Windows 9х позволяют воспроизводить оцифрованное

видео, аудио, MIDI.

Windows 9x – это 32-разрядная операционная система с поддержкой

приоритетной многозадачности и многопоточности. Благодаря этому достигается

более качественное воспроизведение информации от различных источников, а

большое число встроенных драйверов мультимедийных устройств в значительной

степени облегчают работу на современных компьютерах различной конфигурации.

MCI – Media Control Interface

MCI (Media Control Interface – интерфейс управления мультимедиа)

представляет мультимедийным приложениям, работающим в среде Windows 9x,

аппаратно независимый интерфейс управления различными устройствами. Данный

интерфейс поддерживается на уровне драйверов устройств, которые

интерпретируют и выполняют посылаемые им MCI-команды типа play, pause, stop

и т.д. MCI содержит базовый набор команд для большого числа мультимедийных

устройств. Так, одна и та же команда, например, play используется для

воспроизведения аудиофайлов, фрагментов видео, анимации и дорожки на

AudioCD. Если же устройство обладает уникальными возможностями, набор

дополнительных команд отражает их.

Компрессионные менеджеры

Для хранения мультимедийной информации (графика, анимация, звук)

требуются большие объемы. В большинстве случаев информация хранится в

компрессированном виде. Таким образом, перед воспроизведением она должна

быть декомпрессирована. Если устройство аппаратно не поддерживает

компрессию и декомпрессию, эту задачу выполняют специальные компрессионные

менеджеры.

Windows 95/98 включает в себя два типа компрессионных менеджеров:

. ACM (Audio Compression Manager) – использует аудиокодеки для

компрессии и декомпрессии аудиоинформации.

. VCM (Video Compression Manager) – использует видеокодеки для

компрессии, декомпрессии и фильтрации видеоинформации.

Оба менеджера работают совместно с различными кодеками, предназначенными

для компрессии и декомпрессии данных.

Кодеки

Windows 9x поставляется с рядом кодеков для компрессии и декомпрессии

аудио и видеоинформации. Также возможна установка дополнительных кодеков.

В состав Windows входят кодеки, ориентированные на аудиоинформацию

музыкального и голосового качества. Музыкальные кодеки (IMA ADPCM и

Microsoft ADPCM) поддерживают аудиоинформацию с качеством, близким к

качеству CD-звука, и позволяют компрессировать ее почти в четыре раза по

сравнению с оригинальным размером. Голосовые кодеки (Truespeech или GSM)

используются для эффективной компрессии аудиоинформации более низкого

качества. Большую популярность в последнее время завоевал кодек MPEG-1

Layer 3. С помощью его можно сжимать звук почти в десять раз с качеством,

близким к AudioCD.

Для хранения одного кадра полноцветного видеоизображения с разрешением

640х480 требуется около 1 Мб. Таким образом, одна минута видеоинформации в

некомпрессированном виде будет занимать около 1 Гб. Даже если емкость

современных жестких дисков позволит записать видеоролик в таком формате, то

ни одна самая мощная видеокарта не сможет обеспечить такой информационный

поток. Поэтому приходится использовать видеокодеки для компрессии

видеоинформации. К сожалению при этом происходит потеря качества, но без

этого нельзя обеспечить плавное воспроизведение ролика.

Большую популярность завоевали себе кодеки MPEG-1 и MPEG-2,

обеспечивающие сжатие видеоданных в десятки раз при неплохом качестве

изображения. Они изначально поддерживаются операционной системой Windows. В

частности, кодек MPEG-1 используется при записи дисков в формате VideoCD, а

MPEG-2 – DVD.

DCI – Display Control Interface

DCI (Display Control Interface – интерфейс управления дисплеем) – это

интерфейс, работающий с драйверами дисплея. Он бал разработан совместно

фирмами Microsoft и Intel. DCI-совместимые драйверы используются

компьютерными играми и различными программами воспроизведения полноэкранной

видеоинформации и позволяют обновлять информацию непосредственно в экранном

буфере. Этот интерфейс поддерживает также ряд аппаратных расширений в

современных видеокартах, включая:

. Аппаратное масштабирование. Если эта возможность реализуется

видеокартой, то для изменения размеров изображения не требуется

ресурсов центрального процессора.

. Преобразование цветов YUV-RGB для обеспечения лучшего восприятия

видеоинформации.

. Двойную буферизацию. Она используется для аппаратного размещения

экранных буферов при переключении страниц.

. Асинхронное отображение. Совместно с двойной буферизацией обеспечивает

более быстрый вывод информации в экранный буфер.

Прикладные мультимедийные приложения

К прикладным можно отнести мультимедийные приложения, с которыми

непосредственно работает обычный пользователь мультимедийного компьютера. В

первую очередь это компьютерные игры. Также сюда можно отнести мультимедиа-

энциклопедии, видео и аудиоплееры, программы для создания и просмотра

презентаций и многие другие.

Компьютерные игры

Одними из первых пользовательских мультимедийных приложений были

компьютерные игры. Именно игры являются наиболее распространенным

программным продуктом, использующим в полной мере все преимущества

мультимедиа.

Переворотом в мире компьютерных игр стало появление так называемых 3D-

игр, то есть игр, использующих трехмерную графику. В играх необходимо умело

сочетать реалистичность объектов с возможностями аппаратной части

компьютера, обеспечить приемлемую скорость при хорошем качестве отображения

сцен на массовых видеоподсистемах, учитывать не столько реальные

характеристики объектов, сколько общее впечатление от игры.

Хорошей в компьютерных играх считается средняя скорость отображения свыше

50 кадров в секунду. Однако отдельные кадры могут выпадать из этого ряда.

Если при этом скорость падает ниже 25 кадров в секунду, отображение

считается неудовлетворительным.

В играх, в отличии от профессиональных программ создания трехмерных сцен,

где используются криволинейные тела, построенные с помощью кривых Безье и

сплайнов, все трехмерные объекты строятся на основе полигонов, то есть

многоугольников. Считается, что чем больше число таких элементов в

трехмерной сцене, тем реалистичнее она выглядит.

Существует правило, согласно которому при среднем числе около 10000

полигонов в сцене обеспечивается приемлемое качество изображения, 50000

полигонов позволяют обеспечить качество, близкое к бытовому видео, свыше

100000 полигонов в сцене позволяет приблизится к фотореализму. Сегодняшний

день в мире лучших компьютерных трехмерных игр – это в среднем 15000 –

20000 полигонов в сцене, которые современный 3D-ускоритель способен

отображать со скоростью 30 и более кадров в секунду. В ближайшие два года

ожидаются игры, использующие до 40000 – 50000 полигонов в сцене. Нет

сомнения, что в ближайшем будущем произойдет и переход к стадии

фотореализма.

Все выше сказанное смогло воплотиться в реальность только с появлением

мощных 3D-акселераторов.

Вообще же в мире выпущено столько игр (и трехмерных и двумерных), что все

их пересчитать просто не возможно.

Другие мультимедийные программы

Образовательные мультимедийные приложения завоевали сегодня очень большую

популярность среди программных продуктов для домашнего компьютера. Оно и

понятно – на занимательную учебу всегда спрос. Особой популярностью

пользуются обучающие программы иностранного языка, хотя трудно представить,

что кто-то смог хорошо выучить язык, используя их. Также большой спрос

имеют программы подготовки к поступлению в ВУЗы.

Энциклопедии, справочнике – вот программы, на которые стоит обратить

внимание в первую очередь. Именно они сделают компьютер полезным для всей

семьи. Технология мультимедиа наделила их поистине бесценными

возможностями. Например, на одном или на нескольких компакт-дисках может

разместиться мультимедиа-инциклопедия какой-нибудь эстрадной группы. Там

могут быть представлены и аудиозаписи, и тексты песен и фотографии, и

фрагменты видеозаписей концертов и многое другое.

К отдельной категории можно отнести программы для воспроизведения и

просмотра мультимедийной информации: различные плееры и вьюверы.

Заключение

И так, что же такое «мультимедийный компьютер»?

Прежде всего, это компьютер, предназначенный в первую очередь для дома,

обучения и развлечений. Ведь ставить в офис мультимедийный компьютер будет

неоправданно дорого. Для работы с офисными приложениями, такими как

текстовый или табличный редактор, база данных и т.д. вовсе необязательно

иметь звуковую карту или мощный 3D-ускоритель.

Во-вторых, мультимедийный компьютер должен иметь следующие основные

мультимедийные устройства:

. Видеокарта с 3D-ускорителем, устанавливаемая в слот AGP, желательно с

телевизионным тюнером и аппаратным кодеком MPEG, для декодирования

VideoCD и DVD. Обязательна поддержка библиотеки Direct3D. Частота

RAMDAC должна быть не ниже 170 МГц и глубина цвета не менее 8 бит на

каждый канал.

. Дисковод для компакт-дисков CD-ROM, читающий диски CD-ROM, CD-R и CD-

RW.

. Желательно наличие привода DVD. Сейчас дисковод DVD имеется не на

многих компьютерах из-за его высокой цены. Однако, как многие

утверждают, DVD – дисковод, который в будущем должен заменить CD-ROM.

Уже сейчас ему найдено применение. Например, полная версия мультимедиа-

энциклопедии Кирилла и Мефодия распространяется на DVD. В основном же

на DVD сейчас распространяются фильмы.

. 16-битная звуковая карта с частотой квантования не менее 44 кГц в форм-

факторе PCI. На звуковой карте должен быть установлен табличный

синтезатор. Звуковая карта должна поддерживать полный дуплекс.

В-третьих, на компьютере должна быть установлена операционная система,

поддерживающая и обеспечивающая работу всех мультимедийных устройств,

включая их специфические функции. Следует отметить, что наиболее подходящей

операционной системой для мультимедийного компьютера является Windows 98

или Windows ME. Она позволяет наилучшим образом использовать возможности

компьютера и в частности его мультимедийных компонентов.

Таким образом, мультимедийный компьютер – это компьютер, обеспечивающий

полнофункциональную работу мультимедийных программ, то есть имеющий

возможность воспроизводить различные звуки, музыку и видеоданные,

просматривать графические изображения.

Приложение

Рекомендации относительно состава компьютерных систем спецификации

PC99

|Класс системы: Entertainment PC |

|Конфигурация |Минимальная |Рекомендуемая |

|Требования к |Процессор 300 МГц, кэш |Не определены |

|системе |128 Кб, ОЗУ 64 Мб | |

|Системные шины |Два порта USB. Отсутствие|Три порта с |

| |шины ISA. |интерфейсом IEEE1394. |

| | |Отсеки для других |

| | |устройств. |

|Устройства |Клавиатура, мышь, порты: |Использование |

|ввода-вывода |последовательный и |интерфейсов USB и IrDA|

| |параллельный. | |

|Графическая |Интерфейс AGP. Аппаратное|Монитор не менее 19”. |

|система |ускорение 3D-графики |Телевизионный выход. |

| | |Прием цифрового |

| | |вещания. Аналоговый |

| | |видеовыход, захват |

| | |видеокадров |

|Аудиоустройства|Звуковая карта USB или |Цифровая обработка и |

| |PCI |синтез звука |

|Хранение данных|Накопитель на жестких |Хост-контроллер |

| |дисках, CD-ROM или |IEEE1394 для внешних |

| |дисковод DVD |устройств |

Системные требования для компьютерных систем спецификации PC2001

|Класс системы: PC System |

|Процессор |Тактовая частота 667 МГц |

|Кэш |128 Кб |

|ОЗУ |64 Мб, 128 Мб для компьютеров на базе ОС |

| |Windows 2000 |

|Управление |Поддержка ACPI 1.0b |

|питанием | |

|Системные шины |USB обязательно. Шины PCI и SCSI |

| |необязательно. Отсутствие шины ISA |

|Порты |2 порта USB, доступных для пользователя |

|Устройства |Порт USB заменяет устаревшие параллельный и |

|ввода-вывода |последовательный порты как доминирующий разъем.|

| |Если возможно, устаревшим портам строго |

| |придерживаться требований PC 2001. Система |

| |должна поддерживать отдельный, физически |

| |изолированный трансивер для каждого |

| |инфракрасного (IR) протокола |

|Графическая |Интерфейс AGP. Аппаратное ускорение 3D-графики.|

|подсистема |Минимальное разрешение экрана 1024х768. |

| |Обязательна способность воспроизведения видео. |

| |DVI, аналоговый видеовход и захват видео, если |

| |возможно |

|Аудиоустройства |Звуковая карта USB или PCI |

|Хранение данных |Накопитель на жестких дисках, CD-ROM или |

| |дисковод DVD |

Список литературы

1. Борзенко А.Е., Федоров А.Г. «Мультимедиа для всех» – М.: КомпьютерПресс,

1996

2. Гук М. «Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия» – СПб.: Питер, 2001

3. Дьяконов В.П. «Популярная энциклопедия мультимедиа» – М.: ABF, 1996

4. Журнал «КомпьютерПресс» № 12’2000 – М.: КомпьютерПресс, 2000

5. Колаич Н.И. «Ремонт CD-проигрывателей: принципы работы, типичные

неисправности» – М.: Радиотон, 1998

6. Леонтьев В. «Персональный компьютер. Универсальный справочник

пользователя 2000» – М.: Олма-пресс, 1999

7. Мураховский В.И., Евсеев Г.А. «Железо персонального компьютера.

Практическое руководство» – М.: ДЕСС КОМ, 2001

-----------------------

[pic]

Страницы: 1, 2