Multimediální systémy Přednáška II Multimediální systémy PII

Technické a programové prostředky pro multimédia Předpoklad pro vznik multimedií – početné vynálezy a objevy např. vynález knihtisku, telegrafu, gramofonu, TV a pod. Spojování jednotlivých prvků do multimediálních aplikací na PC až v roku 1987 - Apple, MacIntosh. Rozhodující úspěch 1991, QuickTime - zpracování videosekvencí Multimediální systémy PII

Standardizace v oblasti multimedií 1991 - Pod vedením IBM byla v roku 1991 definovaná norma pro počítače třídy PC tzv. multimedia-PC (zkratka MPC) Cíl - definice nároků na technické vybavení počítače, tzv. MPC standard. V tom čase to byl počítač 286, HD, VGA karta, CD-ROM jednotka, zvukový adaptér. Multimediální systémy PII

Vývoj, prezentace a distribuce aplikací Programové vybavení Vývoj, prezentace a distribuce aplikací Vývoj jednotlivých prvků: programy na snímání, zpracování a tvorbu textu, obrazu, plošnou a prostorovou animaci, na snímání a zpracování zvuku komponování hudby, na snímání a střih videosekvencí, prostředky pro vývoj aplikací - autorské systémy, prostředky pro prezentaci a interaktivní prohlížení Multimediální systémy PII

Multimediální systémy PII Rozdělení nástrojů Jedno z kritérií: nástroj na tvorbu a  úpravu elementů na integraci výsledné aplikace. Podle tohoto kritéria: autorské systémy programy na zpracování jednotlivých medií (editory) Integrující role autora a autorského systému Multimediální systémy PII

Nástroje na zpracování MM elementů Typ média Prostředky Text Textový editor ukládající data v ASCII tvaru anebo v tvaru obohaceného textu RTF Grafika Kreslící program, program pro manipulaci s grafickými formáty (konverze) Programové vybavení pro skenování a digitalizaci obrazu, videa Zvuk Nástroje na digitalizaci a úpravy digitalizovaného zvuku MIDI sekvencér, MIDI mapovač Video Programové vybavení pro digitalizaci videa, video editor Animace Animační program anebo autorský prostředek umožňující animaci objektů Multimediální systémy PII

Nástroje na zpracování MM elementů Zpracování specifických mediálních efektů: vytváření přímo v digitální podobě vhodné pro počítačové zpracování, (například digitální zvuk, digitální vektorová anebo rastrová grafika, digitální video, textové editory) převod – digitalizace analogových medií, (například digitalizace zvuku, digitalizace obrazu a videa, digitalizace textu). Multimediální systémy PII

Zpracování spojitých veličin Analogový dej Snímač Kodér Analogově- číslicový převodník Analogová veličina Digitalizovaná analogová veličina Multimediální systémy PII

Nástroje na tvorbu a zpracování textu Text je nositelem námětu a slouží ke komunikaci klíčových myšlenek. Formátování textu umožňuje znázornit a zvýraznit hierarchii obsahu a jeho strukturu. Text může sloužit k propojení myšlenek tím, že se stane spojovacím prvkem (link, reference, hot word - textový odkaz, hypertext link-hypertextový odkaz, vazba) po kliknutí se dostaneme k jiným informacím (hypertext, hypermédia). Multimediální systémy PII

Nástroje na tvorbu a zpracování textu Text - vývojově „nejstarší“ složka MM aplikací Základní prostředek –nositel informace, proto zpracování a ověření korektnosti důležité! Definuje vzhled aplikace a ovlivňuje pocity, které uživatel získá! Představuje (spolu s grafikou) základní prvek interakce uživatele s MM systémem. Multimediální systémy PII

Nástroje na tvorbu a zpracování textu Téměř libovolný program, umožňující vkládání znaků do paměti počítače, - Od nejjednodušších editorů (Notepad / Zápisník) - až po rozsáhlé programy na vytváření a úpravu textu s použitím grafických prvků a trojrozměrných efektů anebo animací textu (Word) vytvorený programom MS WORD využívajúci rôzne možnosti formátovania textu Multimediální systémy PII

Nástroje na tvorbu a zpracování obrazu Rozdělení podle různých kriterií: zpracování informace vytvořené digitalizací (fotografií, videa) anebo přímým zobrazením obrazu z digitálních přístrojů) kreslením v kreslících programech anebo: zpracování rastrového (bitmapového) obrazu, zpracování popisu základních grafických elementů (vektorů), tvořících obraz Multimediální systémy PII

Multimediální systémy PII Rastrové editory Prvkem informace obrázku odpovídá zobrazení informace o barvě příslušného obrazového prvku - pixelu (pixel- picture element). Účelem těchto programů je: vytvořit bitmapovou informaci, umožnit úpravu této informace (změna barvy jednotlivých prvků, výplně ohraničených ploch, výřezy, kopírovaní a vlepování částí, stanovení barevné hloubky, nastavení vhodného barevného modelu, korekce parametrů, konverze mezi jednotlivými obrazovými formáty). Multimediální systémy PII

Multimediální systémy PII Rastrové editory Multimediální systémy PII

Multimediální systémy PII Rastrové editory Multimediální systémy PII

Multimediální systémy PII Vektorové editory Kreslící programy jako např. Aldus FreeHand, CorelDraw, Adobe Illustrator mapování čar na neviditelné mřížce a jejich uchovávání jako soustavy instrukcí. Instrukce popisují tvar, velikost, pozici každé čáry, kruhu a polygonu v obrázku. Instrukce obsahují informace o šířce čáry a její barvě, jako i o výplni kreslených uzavřených objektů. Multimediální systémy PII

Multimediální systémy PII Vektorové editory Výhody objekt reprezentovaný jako posloupnost instrukcí a ne jako množina bodů na obrazovce umožňuje upravovat jednotlivé části obrázku, měnit plynule jeho rozměry, rotovat, naklápět a jinak ho transformovat, bez toho že by docházelo k jeho zkreslení. Multimediální systémy PII

Multimediální systémy PII Vektorové editory Multimediální systémy PII

Multimediální systémy PII Vektorové editory Multimediální systémy PII

Nástroje na tvorbu a zpracování zvuku Digitální technologie vzorkování, nahrávání a přehrávání zvuku - kvalitní zvukové efekty Zvuk – digitální - digitalizovaný Digitalizované zvuky můžeme přehrávat buď ze zvukových souborů (audiosouborů) v různých formátech, z nahrávek, distribuovaných jako CD-audio (CD-DA) Digitální zvuky - vytvářené prostřednictvím syntézy, za pomoci standardů typu MIDI (Musical Instrument Digital Interface) . Multimediální systémy PII

Nástroje na tvorbu a zpracování zvuku Soubory digitalizovaného zvuku - soubory, kterých obsah byl získaný digitalizací přirozených zvuků, t.j. jejich převedením do číslicového tvaru, který je možné přehrávat na počítači – typický formát .WAV (wave audio file), běžnější komprimované formáty Soubory digitálního zvuku- soubory, kterých obsah byl získán popisem zvuků, t.j. jejich zápisem v symbolické formě, bez nutnosti existence „reálného“ zvuku. Při přehrávání – syntéza, vytvoření zvuku podle možností zvukového adaptéru – typický formát .MID (podle standardu MIDI), obdoba vektorové grafiky Multimediální systémy PII

Vzorkování a syntéza zvukového signálu Amplituda (bitů/vzorku) Čas (vzorkovací frekvence) Čas (vzorkovacií frekvence) Multimediální systémy PII

Multimediální systémy PII Digitální zvuk Standard MIDI (Musical Instrument Digital Interface) souhrn prostředků zajišťujících po technické i příkazové stránce komunikaci mezi elektronickými hudebními nástroji. V oblasti počítačového využití zvuku - pomocí příkazů MIDI můžeme ovládat elektronické hudební nástroje připojené k MIDI vstupem (portem) zvukových adaptérů, můžeme programově vytvářet zvuky na adaptérech vybavených MIDI syntetizátory. Multimediální systémy PII

Multimediální systémy PII Digitální zvuk MIDI soubory - zápis příkazů pro přehrávání not dané výšky, časování, výběr zabarvení tónů hudebních nástrojů a p., určují, jak bude syntetizátor vytvářet zvuk. MIDI soubory obvykle kratší, než odpovídající soubory s digitalizovaným zvukem. Výborná kvalita, v závislosti na typu syntézy, při které se vytváří analogový zvukový signál. Nevýhoda – složitá reprezentace specifických přirozených zvuků – hlas a pod. Multimediální systémy PII

Multimediální systémy PII Digitální zvuk Multimediální systémy PII

Multimediální systémy PII Digitální zvuk Multimediální systémy PII

Programy pro vytváření animací Možnost využít specializované animační programy např. Autodesk Animator, Macromind Director, Flash, 3 D Studio, Softimage a pod. a import těchto souborů do aplikace Způsob zobrazování objektů programy pro dvourozměrnou animaci (2D) programy pro třírozměrnou animaci (3D). V obou případech – mapování do 2D prostoru obrazovky. Multimediální systémy PII

Programy pro vytváření animací 2D -  klasické animační postupy, známé z  animovaných filmů, grafická informace zobrazovaná pomocí čar a ploškových obrázků s různým stupněm realizmu (např. South Park) 3D - geometrické transformace a speciální zobrazovací techniky (schovávání neviditelných částí, zobrazování odrazů, stíenů, průsvitnosti, průniků těles), které umožňují vytvořit iluzi prostoru Multimediální systémy PII

Snímkově orientovaná (rámcová) animace Typy animací Snímkově orientovaná (rámcová) animace Multimediální systémy PII

Vrstvově orientovaná animace Typy animací Vrstvově orientovaná animace Multimediální systémy PII

Objektově orientovaná animace Typy animací Objektově orientovaná animace Multimediální systémy PII

Multimediální systémy PII Použití videa Adaptér a program na zpracování videosignálu CPU Videorekordér Videodisk Videokamera Multimediální systémy PII

Multimediální systémy PII Zpracování videa Edituj videosoubor Aplikuj paletu barev Komprimuj Digitální videosoubor CPU Digitální videodisk Bitmapy Zvuk Multimediální systémy PII

Multimediální systémy PII Autorské systémy Stránkově orientované autorské systémy Vytvářejí aplikace jako posloupnosti stránek -nosičů informace. Metafora velmi přirozená, kopíruje postupy používané u nosičů tištěné informace- knih, časopisů a pod. Kromě lineárního přístupu po stránkách pomocí odkazů také přístup přímo, nelineárně k jednotlivým prvkům informace a narušit anebo úplně zrušit stránkovou metaforu. Multimediální systémy PII

Multimediální systémy PII Autorské systémy Stránkově orientované autorské systémy Systém obvykle svými prostředky podporuje navigaci po stránkách. Typickým představitelem jsou systémy HyperCard a SuperCard pro počítače Apple Macintosh a systém ToolBook pro počítače PC se systémem MS Windows, v prostředí WWW je také téměř vždy používaná stránková metafora. Multimediální systémy PII

Multimediální systémy PII Autorské systémy Stránkově orientované autorské systémy Lineárne Nelineárne Multimediální systémy PII

Multimediální systémy PII Autorské systémy Ikonově orientované autorské systémy Vycházejí z metafory vývojového diagramu, na kterém jsou umístěny ikony představující jednotlivé aktivity aplikace. Přesun (vývoj) nastává na základě systémových anebo uživatelem vyvolaných událostí, obdobně jako v předcházejících systémech. Multimediální systémy PII

Multimediální systémy PII Autorské systémy Časově orientované autorské systémy Základem je časový diagram, do kterého se umísťují jednotlivé aktivity a tím se dosáhne jejich naplánování. Aktivity jsou potom spouštěny podle výskytu na časové ose. Multimediální systémy PII

Univerzální programovací nástroje Je možné i použití programovacích prostředků, ne úplně orientovaných na vývoj multimediálních aplikací, které umožňují vytváření libovolných počítačově orientovaných informačních systémů. Např. překladače programovacích jazyků jako je C, JAVA, Delphi, Visual Basic a pod., často vázány na jisté technologické platformy, například Wintel (MS Windows, procesory Intel), Alpha, MacOS a počítače Apple Macintosh, či UNIX, vytvářejí rychlý a prostorově efektivní kód. Multimediální systémy PII

Univerzální programovací nástroje Často obsahují interaktivní grafické vývojové prostředí, pomocí kterého je možné jednoduchým způsobem vytvářet interface aplikací, kombinovat ovládací prvky z knihoven vývojového prostředí a zařazovat multimediální efekty. Multimediální systémy PII