Лекции - Технологии Мультимедиа, страница 12

Для этого вычисляют производную от левой частивыражения по коэффициентуa ( k , l )  ak ,lи приравнивают её 0. Операции дифференцирова-ния суммирования и математического ожидания линейны и поэтому перестановочныE  xi , j  yi k , j l    ai1 , j1  E yi i1 , j  j1  yi k , j li1 j1Математические ожидания являются отсчётами корреляционных функций:63Bxy (k , l )  E xi , j  yi k , j l  , By (k  i1 , l  j1 )  E yi i1 , j  j1  yi k , j l .Тогда:Bxy (k , l ) Корреляционная функцияBy  ai1 j1Si1 j1 By (k  i1 , l  j1 ).и взаимно корреляционная функцияBxy считают-ся известными.

Приведённое уравнение является линейным относительно коэффициентовai1 j1. Число неизвестных равно числу точек nS в окрестности S . Если повторить дифферен-цирование по остальнымnS  1неизвестным, то получим ещёnS  1уравнений. В результатеимеем nS алгебраических линейных уравнений с nS неизвестными. В теории фильтрацииони называются уравнением Винера – Хопфа.Bxy (k , l )  ai1 , j1Si1 , j1 By (k  i1 , l  j1 )k,l  SРешив его, получим значения коэффициентов, определяющих импульсную характеристику линейного фильтра.Часто при обработке изображений стремятся сохранить среднюю яркость изображения. Достигается это при  a(i , j )  1.i1 , j1S1164Анимация.Анимация оживляет и привлекает внимание к изображению, однако, как и звук, анимацию следует использовать в меру, не загромождая остальные элементы проекта.

Инструментальные системы мультимедиа часто предоставляют средства для разработки анимации.Эти системы имеют возможность для воспроизведения анимационных файлов. Одной из самых распространённых программ такого типа является Director Macromedia. Создание анимации на компьютере аналогично создании анимации на прозрачной плёнке.Техника анимации использует последовательность графических изображений, которые воспроизводятся с частотой 24 кадра в секунду. Создание анимации на прозрачнойплёнке начинается с ключевых кадров, первого и последнего кадра движения. Когда фигурачеловека перемещается по экрану, он переносит вес тела сна одну ногу, а затем на другуюкак бы подставляя её при падении.

На первом ключевом кадре может быть изображён человек, переносящий вес с левой ноги вперёд, ноги находятся на одной линии и кажется, что человек падает вперёд. На последнем ключевом кадре правая нога находится впереди и центртяжести располагается впереди левой и позади правой ноги. Серия кадров между ключевыми создаётся в процессе, который называют попарным объединением кадров.

Здесь рассчитывается число промежуточных кадров и траектория каждой части объекта. После этоголегко сделать эскизы объекта на прозрачной плёнке. После просмотра нарисованных карандашом объектов они заполняются красками.Создание анимации для Интернета.Возможность создания анимированной графики, предоставляемая форматом GIF, позволяет разработчикам Web-сайтов оживить страницы и привлечь к ним внимание.

Рассмотрим средства, которые предлагают производители графического программного обеспечениядля создания анимации.Одним из них служит пакет Paint Shop Pro 5 фирмы Jasc Software. Это не толькографический редактор, предоставляющий широкий выбор кистей для рисования, средстваретуширования изображения, более 25 стандартных фильтров для его обработки, базовыйнабор стандартных эффектов и возможность подключения фильтров пакета Photoshop. В егосостав также включен Animation Shop - программа для создания анимационныхGIF-файлов, которые можно использовать в Интернете или в собственных мультимедиа-приложениях.

В ней к одному или нескольким статическим изображениям можно применить различные эффекты и переходы для создания мультипликации. Встроенные мастерапозволяют быстро создать анимацию, подобрать цвета и сохранить файл. Анимация сохраняется в GIF - файле (.gif) или собственном формате программы Animation files (.mng).65На предварительном этапе в графическом редакторе Paint Shop Pro создают изображения заданного размера в соответствии с числом объектов будущей анимации. Как правило,размер выбирается небольшим, так как от этого зависит скорость загрузки Web-страницы санимацией. Количество кадров изображения также должно быть невелико и обычно не превышает трех-четырех.

Объект, который будет анимирован, должен быть нарисован или ужесохранен в отдельном файле. Если требуется изобразить несколько фаз движения, то каждаяиз них должна сохраняться в отдельном файле. При наложении объектов друг на друга задается прозрачный фон изображения.66Звук.Звук является одним из самых выразительных средств мультимедиа. Умение использовать звук определяет уровень разработки проекта. Это и смысловая речь, и музыка, и специальные звуковые эффекты.Звуковая волна – это процесс распространения в атмосфере объёмных деформацийсжатия – разряжения.Изучением звука занимается акустика. Звуковые волны распространяются со скоростью 330 метров в секунду (1 Мах) над уровнем моря. Уровень звукового давления измеряется в децибелах (дБ). Децибел – это логарифм отношения интенсивности (или звуковогодавления) данного звука к интенсивности звука на пороге слышимости:L  10 lgIP, дБ , L  10 lgI0P0Увеличение мощности в 100 раз приводит к увеличению звука на 20 дицебел.

Интенсивность показывает, какая энергия переносится звуковой волной через единицу площади.дБ170120907030Вт10000010.0010.000010.000000001ПримерТурбореактивный двигательМолотЭлектричка в метроБеседаШёпотИсследования показали, что шум на уровне 45 дБ не беспокоит соседей, 45-55 дБ вызывает редкие жалобы, 50-60 дБ – частые жалобы соседей, 55-65 дБ – вызывают угрозы, апри более 65 дБ начинаются активные действия.Чаёстота колебаний измеряется в Герцах (Гц).

Человек воспринимает звук в интервале16 – 20000 Гц.16 30508010025050010002000РечьОркестрПрофессиональнаяаппаратураОрган55001000020000 Гц67Рис. 24. Диапазон воспринимаемых частот.MIDIMusical Instrument Digital Interface - цифровой интерфейс музыкальных инструментов.Создан в 1982 году ведущими производителями электронных музыкальных инструментов Yamaha, Roland, Korg, E-mu и дp. Изначально был предназначен для замены принятого в товремя управления музыкальными инструментами при помощи аналоговых сигналов управлением при помощи информационных сообщений, передаваемых по цифровому интерфейсу.Впоследствии стал стандаpтом де-факто в области электpонных музыкальных инстpументови компьютеpных модулей синтеза.

MIDI пpедставляет собой так называемый событийно оpиентиpованный пpотокол связи между инстpументами. Всякий pаз, когда исполнительпpоизводит какое-либо воздействие на оpганы упpавления (нажатие/отпускание клавиш, педалей, изменение положений pегулятоpов и т.п.), инстpумент фоpмиpует соответствующееMIDI-сообщение, в тот же момент посылаемое по интеpфейсу. Дpугие инстpументы, получаясообщения, отpабатывают их так же, как и пpи воздействии на их собственные оpганыупpавления. Таким обpазом, поток MIDI-сообщений пpедставляет собой как бы слепок сдействий исполнителя, сохpаняя пpисущий ему стиль исполнения - динамику, техническиепpиемы и т.п.

Пpи записи на устpойства хpанения инфоpмации MIDI - сообщения снабжаются вpеменными метками, обpазуя своеобpазный способ пpедставления паpтитуpы. Пpи воспpоизведении по этим меткам полностью и однозначно восстанавливается исходный MIDI поток.Спецификация MIDI состоит из аппаpатной спецификации самого интеpфейса и спецификации фоpмата данных - описания системы пеpедаваемых сообщений. Соответственно,pазличается аппаpатный MIDI - интеpфейс и фоpмат MIDI - данных (так называемая MIDI паpтитуpа); интеpфейс используется для физического соединения источника и пpиемникасообщений, фоpмат данных - для создания, хpанения и пеpедачи MIDI сообщений.

В настоящее вpемя эти понятия стали самостоятельными и обычно используются отдельно дpуг отдpуга - по MIDI-интеpфейсу могут пеpедаваться данные любого дpугого фоpмата, а MIDI фоpмат может использоваться только для обpаботки паpтитуp, без вывода на устpойствосинтеза.Акустический звук представляет собой непрерывный во времени и по амплитуде процесс, то есть давление воздуха изменяется во времени плавно, а не перепрыгивает от одногозначения к другому. Акустический звук может быть преобразован в электрический сигнал68при помощи микрофона, который в зависимости от изменения давления воздуха изменяетсоздаваемое им на выходе электрическое напряжение. После перевода акустического звука вэлектрический сигнал непрерывность во времени и по амплитуде сохраняется: напряжениесигнала изменяется аналогично изменению давления воздуха, вот почему данный звук называют аналоговым.

Мы можем записать электрический сигнал на магнитную ленту и превратить его вновь в звук при помощи динамика, который работает как "микрофон наоборот":перемещает воздух в соответствии с изменениями напряжения. Соответственно, сохраняетсяи упомянутая непрерывность сигнала.Рис. 25 .Аналоговыйсигнал, процесс оцифровки, оцифрованный сигнал.Частота дискретизацииПреобразование аналогового сигнала в цифровой состоит из двух этапов: дискретизации по времени и квантования по амплитуде. Дискретизация по времени означает, что сигнал представляется рядом своих отсчетов (семплов), взятых через равные промежутки времени. Например, когда мы говорим, что частота дискретизации 44,1 кГц, то это значит, чтосигнал измеряется 44100 раз в течении секунды.Основной вопрос на первом этапе преобразования аналогового сигнала в цифровой(оцифровки) состоит в выборе частоты дискретизации аналогового сигнала. Как уже былосказано, чем больше частота - тем точнее соответствует цифровой сигнал аналоговому.