Лекции - Технологии Мультимедиа, страница 22

Обычно последовательность выглядит следующим образом:IBBPBBPBBPBBIBBPBBPBР - кадры - сжатые с использованием ссылки на одно изображение (P - Predicted).Макроблоки P – типа могут кодироваться по уже описанной схеме и предсказываемые, которые формируют разность, текущего макроблока и подобного ему предыдущего I или Pблока. В основном, в P – блоках используется вторая схема.В - кадры - сжатые с использованием ссылки на два изображения (В - Bidirection). Могут быть I, P и B – типа. Могут кодироваться с предсказанием вперёд, назад, и интерполируемые, как полусумма обоих предсказаний. В данном случае кодеру предстоит наиболеесложная работа по выбору наиболее эффективного варианта, реализующего компромиссмежду длиной кода и качеством восстанавливаемого изображения. Положительным являетсятот факт, что при этом не происходит накапливания ошибок в отличие от предыдущих этапов.ВС - кадры - независимо сжатые с большой потерей качества (используются толькопри быстром поиске).Каждый кадр, таким образом, кроме служебной информации включает в себя переменное число кодовКадры P - типа, или предсказанные кадры, обычно следуют через два B - кадра.104Рис.

30. Кадры P и B – типа.Поскольку B-кадры ссылаются как назад, так и вперед по последовательности, то дляоптимизации процесса воспроизведения кадры в потоке перераспределяются следующим образом: компенсация движения является методом увеличения степени сжатия Р - и В - кадров путем использования информации из предыдущих кадров. Этот алгоритм действует науровне макроблоков и обеспечивает примерно трехкратное сжатие по сравнению с Iкадрами. Сжатый с его использованием кадр содержит дополнительно вектор перемещениямакроблока, на который имеется ссылка и отличия между кодируемым макроблоком и макроблоком по ссылке.Рис.

31. Двунаправленное предсказание.Обычно не вся информация в кадре может быть эффективно описана методом компенсации движения. В подобном случае макроблок, не имеющий анологов в предыдущихкадрах, кодируется так же, как и все макроблоки в I-кадре.Для B - кадра компенсация движения может осуществляться как вперед, так иназад, поэтому для данного типа возможно четыре варианта кодирования макроблоков:Рис. 32. Варианты кодирования макроблоков.- кодирование без компенсации движения;- компенсация с прямым предсказанием;- компенсация с обратным предсказанием ;- компенсация с двунаправленным предсказанием.Обратное предсказание применяется тогда, когда нет возможности выполнить прямое.Частота I - кадров выбирается в зависимости от требований на время произвольногодоступа.

Соотношение Р – и В - кадров подбирается, исходя из требований к величине ком-105прессии и ограничений декодера. Именно варьирование частоты кадров разных типов обеспечивает алгоритму необходимую гибкость и возможность расширения.При выборе кодека для видео надо иметь ввиду следующее.Видео вводится в компьютер для двух целей. Первая из них – компьютерный монтаж.Вторая – создание видеоролика в формате AVI или QuickTime для последующего использования в ролике мультимедиа. При этом рекомендуется использовать различные кодеки длясжатия информации. В случае монтажа следует пользоваться кодеками None, ComponentVideo, Motion – JPEG, применение других кодеков может привести к ухудшению фрагмента.Для создания фильма для показа на компьютере следует использовать кодеки, которыеухудшают качество картинки, но при этом значительно уменьшают объём фильма. Необходимо также учитывать количество данных, которые надо прочитать за единицу времени.

Привыборе кодека надо иметь ввиду эту величину.Общее описание MPEGСлово MPEG является сокращением от Moving Picture Expert Group - названия экспертной группы ISO, действующая в направлении разработки стандартов кодирования исжатия видео- и аудиоданных. Официальное название группы - ISO/IEC JTC1 SC29 WG11.Часто аббревиатуру MPEG используют для ссылки на стандарты, разработанные этой группой.

На сегодняшний день известны следующие:MPEG-1 - предназначен для записи синхронизированных видеоизображения (обычнов формате SIF, 288 x 358) и звукового сопровождения на CD-ROM с учетом максимальнойскорости считывания около1.5Мбит/с. Качественные параметры видеоданных, обработанныхMPEG-1, во многом аналогичны обычному VHS-видео, поэтому этот формат применяется впервую очередь там, где неудобно или непрактично использовать стандартные аналоговыевидеоносители.MPEG-2 - предназначен для обработки видеоизображения соизмеримого по качеству стелевизионным при пропускной способности системы передачи данных в пределах от 3 до15 Мбит/с, профессионалы используют и большие потоки.

аппаратуре используются потокидо 50 Мбит/с. На технологии, основанные на MPEG-2, переходят многие телеканалы, сигналсжатый в соответствии с этим стандартом транслируется через телевизионные спутники, используется для архивации больших объёмов видеоматериала.MPEG-3 - предназначался для использования в системах телевидения высокой чёткости (high-defenition television, HDTV) со скоростью потока данных 20-40 Мбит/с., но позжестал частью стандарта MPEG-2 и отдельно теперь не упоминается. Кстати, формат MP3, который иногда путают с MPEG-3, предназначен только для сжатия аудиоинформации и полное название MP3 звучит как MPEG Audio Layer III.106MPEG-4 - задает принципы работы с цифровым представлением медиа - данных длятрех областей: интерактивного мультимедиа (включая продукты, распространяемые на оптических дисках и через Сеть), графических приложений (синтетического контента) и цифрового телевидения.Области применения DVDDVD - диск имеет множество приложений: в качестве носителя видеоизображений(DVD - Video), аудиозаписи (DVD - Audio), хранения данных (DVD - ROM), для записи информации (DVD - R) и т.д.

Стандарты DVD - диска (физические особенности, файловая система, области использования) описываются в регламентирующих изданиях, полностью совместимых с "Yellow Book" (описание стандарта CD-ROM) и "Red Book" (описание стандартаAudio CD). Они делятся на следующие группы:Book A Read only - Стандарт диска, предназначенного только для считыванияBook B Video - Стандарт диска для видеоинформацииBook C Audio - Стандарт диска для аудиоинформацииBook D Write-once - Стандарт диска для однократной записиBook E Rewritable - Стандарт многократно перезаписываемого дискаСтруктура организации данных на дискеВ DVD-дисках (книги A, B, C) будет применяться единая файловая система как длякомпьютерных приложений, так и для видеопрограмм, названная UDF Bridge, которая является комбинацией систем Micro UDF и ISO-9660.

Структура представления данных UDF(Universal Disk Format), разработанная ассоциацией OSTA (Optical Storage TechnologyAssociation) на базе стандарта ISO / IEC 13346, определяет все параметры структур файла идиска, а также метода записи и считывания информации. Файловая система UDF - это оченьгибкий, многоплатформенный и многопользовательский стандарт, который был адаптировандля применения в DVD.

В частности, гарантирована совместимость со стандартом ISO-9660для работы с существующим программным обеспечением. Окончательный вариант универсальной файловой структуры DVD еще не сформирован. Он будет зависеть от новых требований, предъявляемых компанией Microsoft к операционной системе. Поэтому на первомэтапе домашние DVD-плейеры будут использовать файловую структуру UDF, в то время каккомпьютерные DVD-устройства пока ограничатся стандартом ISO-9660, до тех пор, покаUDF не распространится повсеместно.Таким образом, после полной реализации заложенных в UDF возможностей пользователь сможет одновременно хранить на одном DVD - диске видеофильмы, аудиозаписи,оцифрованные фотографии и свои компьютерные файлы.

Наконец, пользователь ПК может107забыть о межплатформенной несовместимости. DVD -диск должен стать единым носителеми для Macintosh, и для DOS / Windows, и для OS/2, и для Unix.Основные черты.диаметр DVD – диска составляет 120 мм (4,75 дюйма), а толщина - 1,2 мм. DVD-дискможет быть как односторонним, так и двухсторонним. Причем на каждой стороне DVD диска может быть один или два рабочих слоя. Таким образом, различают следующие типыDVD -дисков:1. DVD - 5 (Single-sided, single-layer disc) - Односторонний однослойный диск 4,7Гбайт.2. DVD - 9 (Single-sided, double-layer disc) - Односторонний двухслойный диск 8,5Гбайт.3.

DVD - 10 (Double-sided, single-layer disc) - Двухсторонний однослойный диск9,4 Гбайт.4. DVD - 18 (Double-sided, double-layer disc) - Двухсторонний двухслойный диск17 Гбайт.Конструктивно двухсторонний DVD-диск выглядит как два склеенных между собойCD - диска толщиной 0,6 мм.108Авторские системы.Авторская система представляет собой программу, в которой имеются предварительно подготовленные элементы для разработки интерактивного программного обеспечения.Такие системы различаются по своей специализации, возможностям и простоте освоения. Внастоящее время не существует автоматической системы, которая позволяла бы полностьюпостроить приложение только по принципу "укажи и щёлкни".

Применение авторской системы - это ускоренная форма программирования. Применение авторских систем по сравнению с чистым программированием позволяет снизить стоимость работ в несколько раз. В основе классификаций авторских систем лежит понятие "метафора" - методология, в соответствии с которой система выполняет свою задачу. Однако, границы между различными метафорами сильно размыты, некоторые авторские системы имеют признаки нескольких метафор.Наиболее часто цитируемой является следующая классификация, использующая следующие метафоры:язык сценариев;изобразительное управление потоком данных;кадр;карточка с языком сценариев;временная шкала;иерархические объекты;гипермедиа - ссылки;маркеры.Классификация не является самоцелью, это только средство для обоснованого выбораинструмента.Инструментальные средстваБольшинство систем предлагают средства, с помощью которых можно создавать графические объекты мультимедиа (текст, кнопки, векторные графические объекты и битовыеизображения) непосредственно на экране.

Если одно из этих средств отсутствует в инструментальной системе, то обычно предлагается механизм импортирования объекта из другойпрограммы. Когда вы работаете с анимационными объектами или видеофильмами, большинство инструментальных систем имеют возможности анимации этих элементов, такие какязык программирования или специальные функции. Обычно имеется библиотека специальных эффектов, например, увеличение или уменьшение размера объекта на экране (zoom),сдвиг одного кадра другим, проявление одного изображения сквозь первоначальное109(dissolve). Многие разработчики мультимедиа не ограничиваются возможностями только одной инструментальной системы, а используют различные программы и средства для выполнения специфических задач.При разработке мультимедиа удобно иметь несколько мониторов или один большоймонитор с высоким разрешением экрана.

В этом случае можно выводить полный экран проекта и иметь достаточно места для вывода инструментального интерфейса и других служебных систем меню. Это особенно важно в такой инструментальной среде как MacromediaDirector, когда все изменения, которые выполняются в одном окне, сразу же отображаются вокне презентации, конечно при условии, что окно презентации не закрыто окном программыредактирования. Во время редактирования часто приходится выполнять операции удаления ивставки между различными окнами разных программ, и поэтому с помощью дополнительного монитора можно одновременно открывать и выводить на экран несколько окон.Язык сценариев.