Περιεχόµενα. ΕΠΛ 422: Συστήµατα Πολυµέσων. Βιβλιογραφία

Transcript

1 Περιεχόµενα ΕΠΛ 422: Συστήµατα Πολυµέσων Νικόλας Τσαπατσούλης Επισκέπτης Επίκ. Καθηγητής Τµήµα Πληροφορικής Πανεπιστήµιο Κύπρου Βιβλιογραφία Τι είναι Πολυµέσα; Κατηγορίες Μέσων Πεδία Έρευνας και Ενδιαφέροντος Πολυµέσα και Υπερµέσα Εφαρµογές Πολυµέσων Υλικό Πολυµέσων Λογισµικό Πολυµέσων Μορφές Πληροφορίας Βιβλιογραφία Face it. Butlers cannot be blind. Secretaries cannot be deaf. But somehow we take it for granted that computers can be both. Being Digital, Nicholas Negroponte Καγιάφας [2000]: Κεφάλαιο 1, [link] Introduction to Multimedia Systems, Book Chapter in [pdf] Introduction to Multimedia Systems, notes by Theodore Hong in [pdf].

2 Τι είναι Πολυµέσα; (Ι) Για έναν πωλητή υπολογιστών: Ένα PC µε Sound Card, DVD-ROM drive, και µε επεξεργαστή µε δυνατότητα χειρισµού ειδικών εντολών για πολυµέσα Για έναν παροχέα υπηρεσιών διασκέδασης: ιαδραστική καλωδιακή ή δορυφορική τηλεόραση µε εκατοντάδες κανάλια ή ιαδραστική τηλεόραση µέσω του Internet Για ένα φοιτητή Πληροφορικής: Εφαρµογές που χρησιµοποιούν πολλούς µορφές πληροφορίας (κείµενο, ήχο, γραφικά, εικόνες, βίντεο). Τι είναι Πολυµέσα; (ΙΙ) Πολυµέσα στο χώρο της τεχνολογίας πληροφορίας σηµαίνει πολλαπλοί µεσολαβητές µεταξύ της πηγής και του παραλήπτη της πληροφορίας ή πολλαπλά µέσα µέσω των οποίων η πληροφορία αποθηκεύεται, µεταδίδεται, παρουσιάζεται ή γίνεται αντιληπτή. ή για τον φοιτητή πληροφορικής: Μια διαδραστική (interactive) παρουσίαση µέσω του Η/Υ που περιλαµβάνει τουλάχιστον δύο από τα παρακάτω στοιχεία: κείµενο, ήχο, εικόνες, κινούµενα γραφικά, και βίντεο. Κατηγορίες Μέσων (Ι) Μέσα (media) είναι ιδιαίτερες και ανεξάρτητες µονάδες πληροφοριών που βασίζονται σε µια από τις βασικές µορφές πληροφορίας κατά την επικοινωνία ανθρώπου υπολογιστή (κείµενο, εικόνες, ήχος, βίντεο). Κατηγορίες µέσων Αποθήκευσης Μετάδοσης Ανταλλαγής Πληροφοριών Παρουσίασης Αναπαράστασης Αντίληψης Κατηγορίες Μέσων (ΙΙ) Μέσο αποθήκευσης (storage medium): Που θα αποθηκεύονται οι πληροφορίες; Σκληροί δίσκοι CD-ROMs DVD-ROM s Συστοιχίες ίσκων (RAID) Μέσο µετάδοσης (transmission medium): Πως µεταδίδεται η πληροφορία; Ασύρµατα Ενσύρµατα: οµοαξονικά καλώδια (coaxial cables), συστραµµένα ζεύγη καλωδίων (twisted pair cable), οπτικές ίνες (fibre optics cables)

3 Κατηγορίες Μέσων (ΙΙI) Κατηγορίες Μέσων (ΙV) Μέσο ανταλλαγής πληροφοριών (information exchange medium): Μέσω ποιων διαδικασιών και µορφών φορέα µεταδίδεται η πληροφορία από το ένα µέρος στο άλλο; Είδη ικτύων: Μεταγωγής Κυκλώµατος Μεταγωγής Πακέτου Πρωτόκολλα ΑΤΜ TCP/IP ISDN Πρότυπα H321, H322 H323 H320 Μέσο παρουσίασης (presentation medium): Μέσω ποιου µέσου παρουσιάζεται η πληροφορία από τον Η/Υ ή εισάγεται σε αυτόν; Μέσα εξόδου (π.χ. οθόνη, χαρτί, ηχεία) Μέσα εισόδου (π.χ. πληκτρολόγιο, κάµερα, µικρόφωνο) Μέσο αναπαράστασης (representation medium): Πως αναπαρίσταται κάθε µορφή πληροφορίας στον Η/Υ; Μέσω διαφόρων προτύπων µορφών (formats), π.χ. ASCII για κείµενο JPEG, GIF για εικόνες και γραφικά AVI, MPEG για βίντεο, κλπ. Κατηγορίες Μέσων (V) Μέσο αντίληψης (perception medium): Πως αντιλαµβανόµαστε τις πληροφορίες; Αισθήσεις: όραση, ακοή, αφή, όσφρηση, γεύση Ιδιαιτερότητες αισθήσεων: Τι µπορούµε να αντιληφθούµε; Με ποιο ρυθµό; Από τι επηρεάζεται η αντίληψη µας; Πεδία έρευνας (I) Επεξεργασία και κωδικοποίηση πολυµέσων Ανάλυση περιεχοµένου Ανάκληση µε βάση το περιεχόµενο Ασφάλεια και δικαιώµατα Επεξεργασία ήχου / εικόνας / βίντεο Συµπίεση Υποστήριξη συστηµάτων πολυµέσων και ίκτυα Πρωτόκολλα δικτύων Internet Λειτουργικά Συστήµατα Βάσεις δεδοµένων Quality of Service (QoS)

4 Πεδία έρευνας (II) Εργαλεία Πολυµέσων και Εφαρµογές Συστήµατα Υπερµέσων ιαπροσωπεία Χρήστη (User Interface) Εργαλεία Συγγραφής Πολύτροπη (multimodal) αλληλεπίδραση και ολοκλήρωση Εικονικά περιβάλλοντα Περιβάλλοντα συνεργασίας (Computer Supported Cooperative Work) Εκπαίδευση από απόσταση Ubiquitous Computing Πολυµέσα και Υπερµέσα Υπερκείµενο (hypertext) Πληροφορία αποκλειστικά σε µορφή κειµένου Παρέχεται η δυνατότητα στο χρήστη να κάνει τις επιλογές του σχετικά µε τη διαδροµή που θα ακολουθήσει για να φτάσει στην επιζητούµενη πληροφορία Υπερµέσα (hypermedia) Ανάλογα των υπερκειµένων, τα οποία µπορούν να χειριστούν δεδοµένα οποιασδήποτε µορφής (κείµενο, γραφικά, ήχος, βίντεο) ιαλογικά Πολυµέσα (interactive multimedia) Σε αντίθεση µε τα απλά πολυµέσα ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να επέµβει στην εξέλιξη της εφαρµογής Η αρχιτεκτονική δόµησης των εφαρµογών είναι συνήθως δενδροειδής Κατηγορίες Εφαρµογών Εφαρµογές (ΙΙ) Ανθρώπου προς άνθρωπο (people-to-people) Σύγχρονες ιαπροσωπικές => Βιντεοτηλεφωνία (Videotelephony) Οµαδικής διανοµής (one-to-many) => εξ αποστάσεως παρουσιάσεις Συνεργατικά υπολογιστικά συστήµατα υποβοήθησης εργασιών (Computer Supported Cooperative Work) (many-to-many) Συνεργατική σχεδίαση Ασύγχρονες Τηλεδιάσκεψη Ηλεκτρονικό ταχυδροµείο Discussion groups Blog Ανθρώπου προς συστήµατα (people-to-systems) ιαλογικές Βίντεο κατ απαίτηση (Video on Demand) Οµαδικής διανοµής Ραδιοτηλεοπτική εκποµπή Webminars Ψηφιακή Επεξεργασία Βίντεο και Παραγωγή Ταινιών Ηλεκτρονικές Εφηµερίδες / Περιοδικά Online υπηρεσίες (εγκυκλοπαίδειες, παιχνίδια κλπ.) Ηλεκτρονικό εµπόριο ιαδραστική τηλεόραση Εκπαίδευση και επαγγελµατική κατάρτιση µέσω πολυµέσων Τηλεδιάσκεψη (Video conferencing) Βίντεο κατ απαίτηση (Video on Demand) ιαδραστικές ταινίες

5 Υλικό Συσκευές σύλληψης Video camera Μικρόφωνο Πληκτρολόγιο Συσκευές αποθήκευσης Μνήµες Σκληροί ίσκοι CD-ROM / DVD-ROM ικτυακός εξοπλισµός Κάρτες ικτύου Κόµβοι ATM ροµολογητές (routers) Συσκευές Επεξεργασίας Επεξεργαστές Set-top-boxes Σταθµοί εργασίας Υλικό DSP Απεικονιστικές Συσκευές Ηχεία, Οθόνες, Εκτυπωτές, Προβολείς δεδοµένων Λογισµικό (I) Επεξεργασίας Γραµµατοσειρών και Κειµένου FontLab, Macromedia Fontographer Επεξεργασίας Ήχου Cool Edit, Sound Forge Επεξεργασίας / ηµιουργίας Γραφικών Adobe Illustrator, Macromedia Fireworks Επεξεργασίας Εικόνας Adobe Photoshop, LviewPro Λογισµικό (II) Γιατί Πολυµεσική Πληροφορία; Κινούµενων και 3D γραφικών Java 3D, DirectX, 3D Studio Max Επεξεργασίας Βίντεο / Σκηνοθεσία Adobe Premiere Adobe AfterEffects Sony Vegas 5.0 Συγγραφής Πολυµεσικών Εφαρµογών Macromedia Flash Macromedia Director Authorware Quest Σηµαντική µείωση στο κόστος παραγωγής και διανοµής της πληροφορίας Ενοποίηση διαφορετικών τύπων πληροφορίας και µετατροπή της πληροφορίας σε γνώση ιευκόλυνση των διαδικασιών κατανόησης και αποµνηµόνευσης. Σε έρευνα που έγινε από τον Szuprowicz βρέθηκε ότι οι άνθρωποι θυµούνται: 20% από ότι βλέπουν 30% από αυτά που ακούν 50% ταυτόχρονα βλέπουν και ακούν 80% όταν υπάρχει αλληλεπίδραση

6 Μορφές Πολυµεσικής Πληροφορίας (Ι) Μορφές Πολυµεσικής Πληροφορίας (ΙΙ) Κείµενο: Το κείµενο (text) αποτελεί την πιο παλιά µέθοδο επικοινωνίας του ανθρώπου µε τον υπολογιστή. ύο µορφές: Αµορφοποίητη (unformatted ή plain text), Μορφοποιηµένη (formatted ή rich text). Σε αντίθεση µε την πρώτη µορφή η µορφοποιηµένη διαθέτει εκτεταµένα σύνολα χαρακτήρων και συµβολοσειρές διαφορετικού µεγέθους και χαρακτήρα Παραδείγµατα: Υπερκείµενο Ήχος Τα Συστήµατα Πολυµέσων διαχειρίζονται και ηχητικές πηγές πληροφορίας όπως: Ανθρώπινη φωνή, Μουσικά κοµµάτια, Φυσικοί ή συνθετικοί ήχοι. Οι πιο ανεπτυγµένες εφαρµογές στον τοµέα αυτό ασχολούνται µε την επεξεργασία της ανθρώπινης φωνής, µιας και η τελευταία περιέχει ένα σχετικά περιορισµένο φάσµα συχνοτήτων. Παραδείγµατα: Απλός ήχος Μετατόπιση κατά µια οκτάβα Audio Effects MP3 Γραφικά Μορφές Πολυµεσικής Πληροφορίας (ΙΙI) εικόνες οι οποίες παράγονται από τον υπολογιστή και οι οποίες αναπαριστώνται εσωτερικά ως µια συλλογή από πρωτογενή αντικείµενα, όπως γραµµές, οι διάφορου είδους καµπύλες, οι κύκλοι, τα πολύγωνα κλπ., από τα οποία και συντίθενται Μορφές Πολυµεσικής Πληροφορίας (ΙV) Εικόνες Πίνακες τιµών που περιγράφουν τη φωτεινότητα και το χρώµα του κάθε σηµείου της εικόνας που θα παραχθεί. Οι τιµές ενός τέτοιου πίνακα τιµών ονοµάζονται ψηφίδες (pixels).

7 Βίντεο Μορφές Πολυµεσικής Πληροφορίας (V) Η παρουσίαση µίας ακολουθίας εικόνων που περιγράφουν την κίνηση ενός ή περισσοτέρων αντικειµένων δηµιουργεί τη ψευδαίσθηση της κίνησης όταν γίνεται µε µία ορισµένη ταχύτητα. Κάθε εικόνα σε µια τέτοια ακολουθία εικόνων ονοµάζεται frame. Η εντύπωση της συνεχούς κίνησης επιτυγχάνεται µε µια συχνότητα προβολής που είναι µεγαλύτερη ή ίση από 15 ή 16 frames ανά δευτερόλεπτο (frames per second ή fps). Η τεχνική αυτή χρησιµοποιείται για τη προβολή εικόνων που έχουν παραχθεί είτε από βιντεοκάµερα (οπότε και µιλάµε για captured motion video) είτε από υπολογιστή µε τη βοήθεια γραφικών (οπότε αναφερόµαστε σε συνθετική κίνηση). Μορφές Πολυµεσικής Πληροφορίας (VΙ) Κινούµενα Γραφικά (computer animation) : Αυτόµατη σύνθεση προγραµµάτων που παράγουν ακολουθίες εικόνων. Οι ακολουθίες αυτές περιγράφουν την κίνηση ενός ή περισσοτέρων αντικειµένων. Παραδείγµατα