ΗΧΑΝΝΖ ΚΟΚΟΑ 2014 ΚΟΕΑΝΖ (BA, MSc, PhD, ECG member) ΖΜΔΗΧΔΗ

Transcript

1 ΗΧΑΝΝΖ ΚΟΚΟΑ 2014 ΚΟΕΑΝΖ (BA, MSc, PhD, ECG member) ΖΜΔΗΧΔΗ Πνιπκέζα, Δπεμεξγαζία Ήρνπ θαη Δπεμεξγαζία Βίληεν

2 ΠΔΡΗΔΥΟΜΔΝΑ 1. Πνιπκέζα-ζεσξία Δπεμεξγαζία Ήρνπ- Φύιια εξγαζίαο θαη Αζθήζεηο Δπεμεξγαζία Βίληεν- Φύιια εξγαζίαο θαη Αζθήζεηο... 25

3 Α. ΠΟΛΥΜΕΣΑ ΠΟΛΥΜΕΣΑ Οξηζκόο Τα πνιπκέζα είλαη κία από ηηο πην πνιπζπδεηεκέλεο ηερλνινγίεο ησλ αξρώλ ηεο δεθαεηίαο ηνπ 90. Τν ελδηαθέξνλ απηό είλαη απόιπηα δηθαηνινγεκέλν, αθνύ ηα πνιπκέζα απνηεινύλ ην ζεκείν ζπλάληεζεο πέληε κεγάισλ βηνκεραληώλ: ηεο πιεξνθνξηθήο, ησλ ηειεπηθνηλσληώλ, ειεθηξνληθώλ εθδόζεσλ, ηεο βηνκεραλίαο audio θαη video θαζώο θαη ηεο βηνκεραλίαο ηεο ηειεόξαζεο θαη ηνπ θηλεκαηνγξάθνπ Σηε Πιεξνθνξηθή ν όξνο Πνιπκέζα ρξεζηκνπνηείηαη ζε δηάθνξεο εθθξάζεηο όπσο εθαξκνγέο πνιπκέζσλ ππνινγηζηήο πνιπκέζσλ, ζπζηήκαηα πνιπκέζσλ, ινγηζκηθό αλάπηπμεο πνιπκέζσλ. Εθαπμογέρ πολςμέζυν είλαη νη εθαξκνγέο ζηηο νπνίεο γίλεηαη ελζσκάησζε δηαθνξεηηθώλ κνξθώλ πιεξνθνξίαο ζε ςεθηαθή κνξθή, πνπ λα κπνξεί λα απνζεθεπηεί, λα κεηαδνζεί, θαη λα ππνζηεί επεμεξγαζία. Μεηαμύ άιισλ εθαξκνγέο πνιπκέζσλ ρξεζηκνπνηνύληαη : Σηε ςπραγσγία (ειεθηξνληθά παηγλίδηα) Σηηο επηρεηξήζεηο(πσιήζεηο, επηκόξθσζε πξνζσπηθνύ) Οξγαληζκνύο θνηλήο σθειείαο(κνπζεία, αεξνδξόκηα) Δθπαίδεπζε (ειεθηξνληθέο εγθπθινπαίδεηεο θαη ιεμηθά, εθπαηδεπηηθά πξνγξάκκαηα θιπ). Γηα ηε παξνπζίαζε κηαο εθαξκνγήο πνιπκέζσλ απαηηείηαη εηδηθόο εμνπιηζκόο πνπ πεξηιακβάλεη: γξήγνξν επεμεξγαζηή κε κεγάιε κλήκε RAM, ζπζθεπέο εηζόδνπ (πνληίθη, πιεθηξνιόγην) νδεγό νπηηθνύ δίζθνπ ( CD ROM ή DVD), modem ζθιεξό δίζθν κεγάιεο ρσξεηηθόηεηαο, θαη ζπζθεπέο εμόδνπ (νζόλε θαη θάξηα νζόλεο, νζόλε αθήο, ερεία θαη θάξηα ήρνπ, πξνβνιέα παξνπζηάζεσλ). Γηα ηε δεκηνπξγία ηνπο απαηηείηαη έλα ζύζηημα ανάπηςξηρ πολςμέζυν, δειαδή ππνινγηζηηθό ζύζηεκα κε εηδηθό εμνπιηζκό ζε πιηθό θαη ινγηζκηθό γηα ηε δεκηνπξγία θαη επεμεξγαζία ησλ ζηνηρείσλ κηαο εθαξκνγήο, ηελ απνζήθεπζε απηώλ ησλ ζηνηρείσλ, ηε ζύλζεζε ηνπο ζε εληαία εθαξκνγή κε ηε βνήζεηα λογιζμικού ανάπηςξηρ εθαπμογών πολςμέζυν θαη ηελ αλαπαξαγσγή θαη δηάζεζε ηνπ ηειηθνύ πξντόληνο. Τν ζύζηεκα απηό απνηειείηαη από όια όζα πεξηγξάςακε ζην ζύζηεκα παξνπζηάζεσλ θαη επηπξόζζεηα: Σπζθεπή Βίληεν Βηληενθάκεξα θαη Κάξηα Video Μηθξόθσλν Χεθηαθό Καζεηόθσλν Χεθηαθή Φσηνγξαθηθή Μεραλή θαη Video Σαξσηήο Μαγλεηηθά Απνζεθεπηηθά Μέζα Δγγξαθέαο Cd (Cd Recorder )

4 Οζόλε Οδεγόο Dvd. Σπλνπηηθά κπνξνύκε λα πνύκε όηη ηα: Πνιπκέζα είλαη ν θιάδνο ηεο πιεξνθνξηθήο ηερλνινγίαο, ν νπνίνο αζρνιείηαη κε ην ζπλδπαζκό ςεθηαθώλ δεδνκέλσλ πνιιαπιώλ κνξθώλ δειαδή θεηκέλνπ, γξαθηθώλ, αθίλεηεο εηθόλαο, θηλνύκελεο εηθόλαο, ήρνπ θαη βίληεν, γηα ηελ αλαπαξάζηαζε, παξνπζίαζε, απνζήθεπζε, κεηάδνζε θαη επεμεξγαζία πιεξνθνξηώλ. Σπκπίεζε αξρείσλ Γηαηί ρξεηαδόκαζηε ζπκπίεζε Οη αιγόξηζκνη ζπκπίεζεο ρξεζηκνπνηνύληαη γηα ηε κείσζε ηνπ κεγέζνπο πνπ θαηαιακβάλνπλ ηα δεδνκέλα ηα νπνία είλαη απνζεθεπκέλα ζηνπο ππνινγηζηέο. Δίλαη απαξαίηεηνο ν πεξηνξηζκόο ηνπ κεγέζνπο ησλ αξρείσλ, ώζηε λα κπνξνύκε εύθνια λα ηα απνζεθεύζνπκε, λα ηα κεηαδώζνπκε ζηα δίθηπα θαη γεληθά λα ηα δηαρεηξηζηνύκε. Χεθηνπνηώληαο κηα θσηνγξαθία κε κηα ινγηθή αλάιπζε ζεκείσλ, πξνθύπηνπλ 4 εθαη. εηθνλνζηνηρεία (pixels), πνπ αληηζηνηρνύλ ζε 10ΜΒ απνζεθεπηηθνύ ρώξνπ. Αλ αλαινγηζηνύκε όηη έλα λνζνθνκείν πξέπεη λα κπνξεί λα δηαηεξεί θαη πξνζπειαύλεη κεξηθά εθαηνκκύξηα αθηηλνγξαθίεο, θαηαιαβαίλνπκε όηη, όζν γξήγνξα θαη λα αλαπηύζζεηαη ε ηερλνινγία ησλ απνζεθεπηηθώλ κέζσλ, ρξεηάδεηαη θάηη αθόκα γηα λα πινπνηεζνύλ πξαγκαηηθέο εθαξκνγέο πνιπκέζσλ ζε επξεία θιίκαθα. Τα ζεκεξηλά απνζεθεπηηθά κέζα αδπλαηνύλ λα ηθαλνπνηήζνπλ ηηο ηεξάζηηεο αλάγθεο πνπ επηβάιινπλ νη εθαξκνγέο πνιπκέζσλ πνπ θάλνπλ επξεία ρξήζε εηθόλσλ, ήρνπ θαη βίληεν. Έλα CD-ROM, ην νπνίν έρεη ρσξεηηθόηεηα 650MB, ρσξά 75 ιεπηά αζπκπίεζηνπ ζηεξενθσληθνύ ήρνπ πνηόηεηαο CD αιιά κόιηο 30 δεπηεξόιεπηα αζπκπίεζηεο ςεθηαθήο ηειεόξαζεο. Αθόκα θαη νη καγλεηηθνί δίζθνη, πνπ θηάλνπλ ηα 4GB, δελ επαξθνύλ, αθνύ κηα ηαηλία 90 ιεπηώλ απαηηεί γύξσ ζηα 120GB. Απηό δεκηνπξγεί πξνβιήκαηα ζηελ απνζήθεπζε, ζηε κεηαθνξά ησλ δεδνκέλσλ ζηα δίθηπα θαη γεληθά ζηε δηαρείξηζή ηνπο. Τε ιύζε ζε απηό ην πξόβιεκα έξρεηαη λα δώζεη κηα δηαδηθαζία πνπ είλαη γλσζηή σο ζςμπίεζη (compression) θαη γίλεηαη κε θαηάιιειν ινγηζκηθό. Ζ αληίζηξνθε δηαδηθαζία νλνκάδεηαη αποζςμπίεζη (decompression). Σηότος, ιοηπόλ, ηες ζσκπίεζες είλαη ο περηορηζκός ηοσ κεγέζοσς ποσ θαηαιακβάλεη έλα ποζό πιεροθορίας εης βάρος βέβαηα ηες δηαζεζηκόηεηας ηοσ, ηες σποιογηζηηθής ηζτύος θαη ποιύ ζστλά θαη ηες αθρίβεηας ηοσ περηετοκέλοσ ηοσ. Βαζικοί παπάγονηερ ζςμπίεζηρ: Α) Λόγορ ζςμπίεζηρ Δθθξάδεη ην βαζκό ζπκπίεζεο θαη ηζνύηαη κε ην ιόγν ηνπ όγθνπ ησλ αξρηθώλ δεδνκέλσλ πξνο ηνλ όγθν ηνπο κεηά ηε ζπκπίεζε.

5 Π.ρ. ιόγνο 20:1 ζεκαίλεη όηη έλα αξρείν κεγέζνπο 2 MB ζπκπηέδεηαη ζε κέγεζνο 0.1 MB. Λόγορ ζςμπίεζηρ = όγκορ απσικών δεδομένυν / όγκορ ζςμπιεζμένυν δεδομένυν Β) Ποιόηηηα εικόναρ Αιγόξηζκνο κε απώιεηαο δεδνκέλσλ (lossless) Αιγόξηζκνο απώιεηαο δεδνκέλσλ(lossy) Τα δύν πξώηα πξάγκαηα πνπ ζπζηάδνληαη θαηά ηελ ζπκπίεζε ηεο πιεξνθνξίαο είλαη ε δηαζεζηκόηεηα ηεο θαη έλα πνζό ππνινγηζηηθήο ηζρύνο. Απηό ζεκαίλεη, όηη νη δηαδηθαζίεο ζπκπίεζεο θαη απνζπκπίεζεο έρνπλ ππνινγηζηηθό θόζηνο, πνπ κπνξεί λα είλαη ηόζν κεγάιν πνπ λα απαηηεί εηδηθό πιηθό γηα λα γίλεη ζε πξαγκαηηθό ρξόλν. Από ηελ άιιε πιεπξά, ε ζπκπηεζκέλε κνξθή ηεο πιεξνθνξίαο δελ είλαη άκεζα αμηνπνηήζηκε. Πξέπεη λα πξνεγεζεί ην ζηάδην ηεο απνζπκπίεζεο γηα λα απνθηήζεη μαλά ην ζεκαζηνινγηθό ηεο πεξηερόκελν. Σπλήζσο καο απαζρνιεί ε ηαρύηεηα απνζπκπίεζεο θαη όρη ηόζν απηή ηεο ζπκπίεζεο. Σηηο πεξηζζόηεξεο εθαξκνγέο ε ζπκπίεζε γίλεηαη κηα θνξά ζην ζηάδην ηεο θαηαζθεπήο θαη κε ρξήζε εηδηθνύ πιηθνύ, ελώ ε απνζπκπίεζε γίλεηαη από ηνπο ρξήζηεο πνπ έρνπλ ζηελ δηάζεζε ηνπο ππνινγηζηέο γεληθήο ρξήζεο. Γηαθξίλνπκε δύο ηύποςρ αλγοπίθμυν ζπκπίεζεο: Αλγόπιθμοι ζςμπίεζηρ συπίρ απώλειερ ή ανηιζηπεπηοί (lossless compression) Απηό ην είδνο αιγνξίζκσλ έρεη ην ηδηαίηεξν ραξαθηεξηζηηθό όηη ε δηαδηθαζία ζπκπίεζεο δελ αιινηώλεη θαζόινπ ηελ πιεξνθνξία. Γειαδή, κεηά ηελ απνζπκπίεζε, ε πιεξνθνξία επαλέξρεηαη αθξηβώο ζηελ κνξθή πνπ είρε πξηλ. Σπλήζσο, απηνί νη αιγόξηζκνη εθαξκόδνληαη ζε πεξηπηώζεηο πνπ δελ ππάξρεη θαλέλα πεξηζώξην απσιεηώλ. Γηα παξάδεηγκα, αλ ε πιεξνθνξία πνπ κεηαθέξεηαη είλαη έλα πξόγξακκα ππνινγηζηή, έλα θαη κόλν αιινησκέλν bit κπνξεί λα είλαη αξθεηό λα θαηαζηήζεη ην πξόγξακκα άρξεζην. Αλγόπιθμοι ζςμπίεζηρ με απώλειερ ή μη ανηιζηπεπηοί (lossy compression) Υπάξρνπλ όκσο εθαξκνγέο πνπ έρνπλ λα θάλνπλ κε ζύλζεηεο κνξθέο δεδνκέλσλ όπσο είλαη ν ήρνο, ε εηθόλα, ην βίληεν, όπνπ ην ηειηθό απνηέιεζκα αμηνινγείηαη από ηνλ αλζξώπηλν παξάγνληα (απηί, κάηη) πνπ κπνξνύλ λα γίλνπλ ζπκπηέζεηο κε απώιεηεο κε κηθξέο θαη πνιιέο θνξέο όρη εκθαλείο αιινηώζεηο ζηελ πνηόηεηα ησλ δεδνκέλσλ. Αλ, γηα παξάδεηγκα, ε πιεξνθνξία πεξηγξάθεη κηα θσηνγξαθία, είλαη δπλαηόλ λα επηηύρνπκε θαιύηεξε ζπκπίεζε θάλνληαο κεξηθέο ππνρσξήζεηο όζνλ αθνξά ζηελ πηζηόηεηα ηνπ ζπκπηεζκέλνπ ζήκαηνο. Δίλαη θαλεξό όηη ζε ηέηνηεο πεξηπηώζεηο ην ζεκαζηνινγηθό πεξηερόκελν νπζηαζηηθά δελ κεηαβάιιεηαη αιιά ππεηζέξρεηαη ε έλλνηα ηεο κείσζεο ηεο πνηόηεηαο. Τν ςεθηαθό ζήκα σο αθνινπζία bits ζαθώο θαη κεηαβάιιεηαη. Έηζη ζε κηα εθαξκνγή πνιπκέζσλ κηα εηθόλα ή έλα βίληεν θιπ. ζπκπηέδεηαη γηα λα απνζεθεπηεί ή λα κεηαθεξζεί κέζσ δηθηύσλ, ελώ απνζπκπηέδεηαη γηα λα παξνπζηαζηεί, λα επεμεξγαζηεί ή λα εθηππσζεί. Αλάινγα κε ηνλ αιγόξηζκν πνπ ρξεζηκνπνηείηαη κπνξεί λα επηηεπρζεί κηθξόηεξνο ή κεγαιύηεξνο βαζκόο ζπκπίεζεο πνπ εθθξάδεηαη από ην ιόγν ζπκπίεζεο.

6 Ήρνο Δίλαη θαλεξό όηη ν ήρνο, θαηάιιεια ζπλδπαζκέλνο κε ηα άιια είδε πιεξνθνξίαο, κπνξεί λα θάλεη κηα εθαξκνγή πνιπκέζσλ πην απνηειεζκαηηθή. Ηδηαίηεξα ζε εθπαηδεπηηθέο εθαξκνγέο θαη περίπηερα πιεροθορηώλ (information kiosks) ε αθήγεζε θαη ν ζρνιηαζκόο ησλ όζσλ παξνπζηάδνληαη ζηελ νζόλε βνεζά ζηελ κεηάδνζε ηνπ κελύκαηνο ελώ ε θαηάιιειε ερεηηθά ππόθξνπζε θαζηζηά ηελ παξαθνινύζεζε ηεο εθαξκνγήο πην επράξηζηε. Τν κνλαδηθό ραξαθηεξηζηηθό ηνπ ήρνπ λα γίλεηαη αληηιεπηόο ρσξίο λα έρνπκε ηελ πξνζνρή καο εζηηαζκέλε, θαζηζηά ηα ερεηηθά ζήκαηα αλαληηθαηάζηαηα ζηελ απόζπαζε ηεο πξνζνρήο ηνπ ρξήζηε Ο ήρνο παξάγεηαη από κηα πεγή θαη κεηαδίδεηαη κε πεξηνδηθά θύκαηα ηα νπνία ραξαθηεξίδνληαη από ην πιάηνο θαη ηε ζπρλόηεηα (πιήζνο ησλ δηαθπκάλζεσλ ζηε κνλάδα ηνπ ρξόλνπ). Σηνλ ππνινγηζηή έρνπκε δύν είδε ήρνπ. Τνλ ςεθηνπνηεκέλν θαη ηνλ ήρν MIDI. ΨΗΦΙΑΚΟΣ ΉΧΟΣ Ζ ςεθηνπνίεζε ηνπ ήρνπ γίλεηαη κε δεηγκαηνιεςία ηνπ αλαινγηθνύ ζήκαηνο ην νπνίν εηζάγεηαη είηε από κηθξόθσλν είηε από αλαινγηθή ζπζθεπή (π.ρ) θαζεηόθσλν). Απηό γίλεηαη κέζν ηνπ κεηαηξνπέα αλαινγηθνύ ζήκαηνο ζε ςεθηαθό (ADC/ Analog to Digital Converter) ν νπνίνο απνηειεί ηκήκα ηνπ νινθιεξσκέλνπ θπθιώκαηνο ηεο θάξηαο ήρνπ. Ζ δεηγκαηνιεςία ραξαθηεξίδεηαη από δύν παξακέηξνπο: Α) Τν μέγεθορ ηος δείγμαηορ, ην νπνίν είλαη ίζν κε ηνλ αξηζκό ησλ δπαδηθώλ ςεθίσλ (bits) πνπ ρξεζηκνπνηνύληαη γηα ηελ θαηαγξαθή ηνπ πιάηνπο ηνπ ζήκαηνο. Καζνξίδεη ην πιήζνο ησλ δηαθξηηώλ ζηαζκώλ ηάζεο ζηηο νπνίεο αλαιύεηαη ην ερεηηθό ζήκα. Μεγαιύηεξνο αξηζκόο δπαδηθώλ ςεθίσλ καο δίλεη θαιύηεξε πνηόηεηα ήρνπ. Έλα ζήκα ησλ 16-bit (2 16 ή ζηάζκεο) είλαη ζαθώο πνηνηηθόηεξν από έλα ησλ 8-bit (2 8 ή 256 ζηάζκεο). Β) Τν πςθμό δειγμαηολητίαρ ν νπνίνο θαζνξίδεη ηνλ αξηζκό ησλ δεηγκάησλ πνπ παίξλεη ε θάξηα ήρνπ αλά δεπηεξόιεπην θαη κεηξηέηαη ζε ΚHz. Οη θαζηεξσκέλεο ζπρλόηεηεο είλαη 8, 11,025, 22,05 θαη 44,1 ΚHz. (ν ξπζκόο δεηγκαηνιεςίαο 44,1 ΚHz αληηζηνηρεί κε κία κέηξεζε ηεο ζηάζκεο ηνπ ζήκαηνο γηα θάζε 1/44100 δεπηεξόιεπηα. Σπλεπώο ςειόηεξνο ξπζκόο δεηγκαηνιεςίαο καο δίλεη πην πνηνηηθό απνηέιεζκα. Ζ απαηηνπκέλε ρσξεηηθόηεηα γηα ηελ απνζήθεπζε ςεθηνπνηεκέλνπ ήρνπ δίλεηαη από ηε ζρέζε Φσξεηηθόηεηα = Καλάιηα * ζπρλόηεηα (Ζz) * κέγεζνο (bits) * ρξόλνο (δεπη.) π.ρ. γηα ηελ ςεθηαθή θαηαγξαθή ελόο ζηεξενθσληθνύ ήρνπ γηα έλα ιεπηό κε δεηγκαηνιεςία ζηα 44,1 KHz θαη αλάιπζε ζηα 16-bit ρξεηάδεηαη 2* * 16/8 *60 = 10,1 ΜΒ

7 ΉΧΟΣ MIDI (Musical Instrument Digital Interface) Τν πξόηππν απηό αλαπηύρζεθε ζηε αξρή ηεο δεθαεηίαο ηνπ 80 θαη πεξηέρεη πξόηππα γηα ηελ επηθνηλσλία κνπζηθώλ νξγάλσλ κε ππνινγηζηή Τν MIDI θαζνξίδεη πσο θσδηθνπνηνύληαη ηα δηάθνξα ζηνηρεία κηαο κνπζηθήο παξηηηνύξαο θαζώο θαη ηα όξγαλα πνπ ζπκκεηέρνπλ. Υπάξρεη ε δπλαηόηεηα ρξεζηκνπνίεζεο 127 νξγάλσλ θαη ερεηηθώλ εθέ. Έλαο ππνινγηζηήο κε MIDI interface κπνξεί λα ρεηξηζηεί ζπζθεπέο πνπ αθνινπζνύλ απηό ην πξόηππν όπσο ειεθηξνληθά synthesizers. Σηα αξρεία MIDI δελ απνζεθεύεηαη ςεθηνπνηήκελν ζήκα αιιά κηα ζεηξά εηδηθώλ πιεξνθνξηώλ πνπ απαηηνύληαη γηα ηελ αλαπαξαγσγή ηνπ ήρνπ. Σπγθεθξηκέλα θαηαγξάθνληαη ηέζζεξηο αξηζκνί πνπ πεξηγξάθνπλ έλα κνπζηθό γεγνλόο όπσο ην πάηεκα ελόο πιήθηξνπ ζην πηάλν. Ο πξώηνο θαηαγξάθεη ηε λόηα, ν δεύηεξνο ην όξγαλν πνπ ηε παξήγαγε, ν ηξίηνο ηελ έληαζε κε ηελ νπνία παηήζεθε ε λόηα θαη ν ηέηαξηνο ην ρξόλν πνπ έκεηλε παηεκέλν ην πιήθηξν. Δπεηδή ηα αξρεία MIDI πεξηέρνπλ θώδηθα θαη όρη ςεθηαθέο πιεξνθνξίεο θπκαηνκνξθώλ έρνπλ ζεκαληηθά κηθξόηεξν κέγεζνο ζε ζρέζε κε αξρεία ςεθηνπνηήκελνπ ήρνπ (WAV). Έλα ιεπηό κνπζηθήο ζε αξρείν WAV ρξεηάδεηαη όπσο είδακε 10,1 ΜΒ, ελώ ην αληίζηνηρν ζε MID πεξίπνπ 6ΚΒ. Ο ήρνο MIDI κπνξεί λα ρσξηζηεί ζε 16 δηαθνξεηηθά θαλάιηα. Κάζε θαλάιη αληηζηνηρεί κε έλα όξγαλν θαη κε θαηάιιειν ζπλδπαζκό όισλ ησλ θαλαιηώλ κπνξνύκε λα θηηάμνπκε κηα νινθιεξσκέλε ζύλζεζε. MPEG-1 Με δπν ιόγηα ζα κπνξνύζακε λα πεξηγξάςνπκε ην MPEG-1 σο εμήο: Το ετεηηθό θοκκάηη ηοσ MPEG-1 δελ αποηειεί έλαλ αιγόρηζκο ζσκπίεζες, αιιά κηα οηθογέλεηα ηρηώλ δηαθορεηηθώλ ηετληθώλ θωδηθοποίεζες θαη ζσκπίεζες ήτοσ. Ασηές οη οηθογέλεηες ολοκάδοληαη MPEG-Audio Layer-1, Layer-2, Layer-3. To MPEG-1 πξνβιέπεη δύν ερεηηθά θαλάιηα. Απηά κπνξνύλ λα απιά (κνλνθσληθά), δηπιά (δύν κνλνθσληθά θαλάιηα), απιά ζηεξενθσληθά (έλα θαλάιη κεηαθέξεη ην αξηζηεξό ερεηηθό ζήκα θαη ην άιιν ην δεμί) ή από θνηλνύ ζηεξενθσληθά (joint stereo, ην έλα θαλάιη κεηαθέξεη ην άζξνηζκα θαη ην άιιν ηε δηαθνξά ησλ ζεκάησλ). Τν πξόηππν ρξεζηκνπνηεί 16bits γηα ηελ θσδηθνπνίεζε ησλ δεηγκάησλ ελώ ε ζπρλόηεηα δεηγκαηνιεςίαο είλαη 44.1kHz, 48kHz ή 32kHz. Να ζεκεησζεί όηη απηά ηα ζηξώκαηα έρνπλ πξνο ηα πίζσ ζπκβαηόηεηα, δειαδή κηα ζπζθεπή MPEG-Audio Layer-3 απνθσδηθνπνηεί θαη δεδνκέλα θσδηθνπνηεκέλα θαηά MPEG-Audio Layer-1 ή 2. Τα γλσζηά MP3 είλαη ερεηηθά θνκκάηηα ζπκπηεζκέλα κε ην πξόηππν MPEG Layer-3 θαηά 10 ή 12 θνξέο ρσξίο ζεκαληηθή απώιεηα ζηελ πνηόηεηα ηνπ ήρνπ. Έηζη έλα αξρείν ήρνπ ησλ 30 ΜΒ κεηώλεηαη ζηα 3ΜΒ. Όηαλ θαηεβάζεηο από ην δηαδίθηπν έλα MP3 αθνύεηαη ζρεδόλ όπσο θαη ην CD.

8 Εηθόλεο Δομικά Στοιτεία Πολσμέσων Ζ εηθόλα έρεη γίλεη απαξαίηεην ζηνηρείν θάζε ζύγρξνλεο εθαξκνγήο. Αθόκα θαη ζε πεξηπηώζεηο όπνπ ε εηθόλα δελ απνηειεί αληηθείκελν ηεο εθαξκνγήο, νη απαηηήζεηο γηα απιά θαη θαηαλνεηά interfaces εηζάγνπλ αλαπόθεπθηα ηελ εηθόλα. Μνξθέο Χεθηαθήο εηθόλαο Τπάξρνπλ δύν κνξθέο ςεθηαθήο εηθόλαο. Οη ραξηνγξαθηθέο ή ςεθηνγξαθηθέο θαη νη δηαλπζκαηηθέο. 1. Χαρτογραυικές εικόνες (bitmap graphics) Μηα ραξηνγξαθηθή εηθόλα ραξαθηεξίδεηαη από ηξεηο παξακέηξνπο: Α) Αλάιπζε (Resolution). Δθθξάδεη ηελ ππθλόηεηα ησλ εηθνλνζηνηρείσλ ηεο εηθόλαο ζε θάζε δηάζηαζε θαη κεηξηέηαη ζε ζεκεία αλά ίληζα (dots per inch, dpi). Όζν πεξηζζόηεξα εηθνλνζηνηρεία ηόζν κεγαιύηεξε ε αλάιπζε θαη θαηά ζπλέπεηα ηόζν πςειόηεξε ε πνηόηεηα ηεο εηθόλαο. Β) Φξσκαηηθό βάζνο. Καζνξίδεηαη από ηνλ αξηζκό ησλ bit πνπ ρξεζηκνπνηνύληαη γηα ηε ρξσκαηηθή πεξηγξαθή ελόο pixel. Έηζη κηα εηθόλα κε ρξσκαηηθό βάζνο 8 bits απνδίδεη 2 8 =256 ρξώκαηα ελώ κε 16 bits απνδίδνληαη 2 16 =65536 ρξώκαηα. Γηα ηέιεηα ρξσκαηηθή απόδνζε πξαγκαηηθνύ ρξώκαηνο (true color) απαηηνύληαη 24 bits, νπόηε ε εηθόλα δηαζέηεη πεξίπνπ 16,8 εθαηνκκύξηα (2 24 ) ρξώκαηα. Γ) Μέγεζνο. Ζ εηθόλα αλεμάξηεηα από ην ζρήκα ηεο θαηαιακβάλεη ην ρώξν ελόο νξζνγσλίνπ παξαιιεινγξάκκνπ πνπ ηελ πεξηβάιιεη. Οι ταρηογραθικές εικόνες είναι καηάλληλες για ηριζδιάζηαηες και θφηορεαλιζηικές απεικονίζεις, καθώς διαθέηοσν μεγάλο θάζμα δσναηών τρφμάηφν και υηλό επίπεδο ζκιάζεφν ή λεπηομερειών. 2. Διανσσματικές εικόνες (vector ή draw-type graphics) ηηο εηθόλεο δηαλπζκαηηθνύ ηύπνπ ηα ζηνηρεία ηνπο απεηθνλίδνληαη κε γεσκεηξηθό ηξόπν, κε ηε βνήζεηα γξακκώλ, νξζνγσλίσλ, ειιείςεσλ ή ηόμσλ.

9 Σν κέγεζνο ησλ δηαλπζκαηηθώλ αξρείσλ εμαξηάηαη από ηελ πνιππινθόηεηα ησλ ζρεκάησλ πνπ πεξηγξάθνπλ. Δίλαη ζεκαληηθά κηθξόηεξν ζε ζρέζε κε αληίζηνηρα ραξηνγξαθηθά αξρεία, επεηδή απνζεθεύνληαη κόλν νη πιεξνθνξίεο πνπ είλαη απαξαίηεηεο γηα ηνλ ζρεδηαζκό ησλ ζρεκάησλ. Σα δηαλπζκαηηθά αξρεία παξέρνπλ δπλαηόηεηεο κεγέζπλζεο, ζκίθξπλζεο θαη πεξηζηξνθήο ησλ ζρεκάησλ, ρσξίο λα πξνθαινύλ αιινηώζεηο. Γηα ηε δεκηνπξγία ελόο ζρήκαηνο επηηξέπεηαη ν πξνζδηνξηζκόο ελόο κόλν ρξώκαηνο. Έηζη είλαη δπλαηό λα ελζσκαηώζνπλ θσηνξεαιηζηηθή πνηόηεηα, ζε αληίζεζε κε ηηο ραξηνγξαθηθέο εηθόλεο όπνπ κπνξνύκε λα αιιάμνπκε ην ρξώκα ηνπ θάζε pixel. Λνγηζκηθό δεκηνπξγίαο ςεθηαθώλ εηθόλσλ 1. Εξγαιεία δσγξαθηθήο (Paint tools) Γεκηνπξγνύλ ραξηνγξαθηθέο εηθόλεο (Paint, Director 5 ) 2. Εξγαιεία ζρεδίαζεο (drawing tools) Γεκηνπξγνύλ δηαλπζκαηηθέο εηθόλεο (Adobe Illustrator, CorelDraw, DeskDraw, πξνγξάκκαηα ζρεδίαζεο CAD ) 3. Εξγαιεία επεμεξγαζίαο εηθόλαο (Image editing tools) Με απηά κπνξνύκε λα έρνπκε 1. άξσζε εηθόλαο 2. Ρύζκηζε ηεο ηζνξξνπίαο ησλ ρξσκάησλ 3. Ρύζκηζε ηεο θσηεηλόηεηαο 4. Υξήζε θίιηξσλ 5. Απνζήθεπζε ηεο εηθόλαο ζε δηαθνξεηηθέο κνξθνπνηήζεηο. Παξάδεηγκα: (Adobe Photoshop ) Τξόπνη κε ηνπο νπνίνπο επηηπγράλεηαη ςεθηνπνίεζε εηθόλσλ (κεηαηξνπή αλαινγηθήο εηθόλαο ζε ςεθηαθή) 1. Φεθηνπνίεζε εηθόλσλ κέζσ Σαξσηή. 2. Φσηνγξάθεζε κε Χεθηαθή θσηνγξαθηθή κεραλή. 3. Σύιιεςε εηθόλαο από ηελ νζόλε ηνπ ππνινγηζηή. 4. Σύιιεςεο εηθόλαο βίληεν κέζσ εηδηθήο θάξηαο.

10 Τν πξόηππν JPEG Σν JPEG είλαη έλα πξόηππν ηνπ ISO ην νπνίν ζρεδηάζηεθε από ηελ νκάδα Joint Photographic Expert Group ζε ζπλεξγαζία κε ηελ Γηεζλή Έλσζε Σειεπηθνηλσληώλ (International Telecommunication Union, ITU-TS). Δίλαη ίζσο γηα ην ζεκαληηθόηεξν θαη πην απνηειεζκαηηθό πξόηππν ζπκπίεζεο εηθόλαο. Πξόθεηηαη γηα αιγόξηζκν ζπκπίεζεο κε απώιεηεο δεδνκέλσλ θαη ρξεζηκνπνηείηαη θαη ζηα Macintosh θαη ζηα windows. Τπνζηεξίδεη ιόγν ζπκπίεζεο ηεο ηάμεο 20:1 ρσξίο νξαηέο αιινηώζεηο ζηελ εηθόλα, ελώ κπνξεί λα ππνζηεξίμεη ζπκπίεζε κέρξη 75:1. Ζ απνζπκπίεζε γίλεηαη απηόκαηα Οη εηθόλεο JPEG κπνξνύλ λα πεξηέρνπλ αιεζηλό ρξώκα (24 bit). ηελ εηθόλα θαίλνληαη ηα κεγέζε ηνπ ίδηνπ αξρείνπ πνπ έρεη απνζεθεπηεί σο pict θαη σο jpg κε δηάθνξνπο βαζκνύο ζπκπίεζεο.

11 Βίληεν Δομικά Στοιτεία Πολσμέσων Σν βίληεν εκπινπηίδεη, βειηηώλεη θαη δίλεη έκθαζε ζε κηα εθαξκνγή. Πξνζζέηεη ξεαιηζκό, πξνθαιεί ζεηηθή δηάζεζε θαη ζπληειεί ζηε ελζάξξπλζε ηνπ ρξήζηε. Με ηε πξνζζήθε ελόο πξνζεθηηθά επηιεγκέλνπ απνζπάζκαηνο βίληεν ην αθξναηήξην κπνξεί λα θαηαλνήζεη θαιύηεξα έλα κήλπκα, παξαθνινπζώληαο ην ίδην ην γεγνλόο θαη όρη κηα απιή πεξηγξαθή κέζσ θεηκέλνπ. Ζ παξνπζίαζε ησλ πξώησλ εθαξκνγώλ γηα πξνζσπηθνύο ππνινγηζηέο πνπ έθαλαλ ρξήζε video δεκηνύξγεζε έλα πνιύ κεγάιν ελδηαθέξνλ. Παξ όια απηά, ν ηξόπνο κε ηνλ νπνίν ζα ρξεζηκνπνηεζεί απηή ε λέα ηερλνινγία ζην κέιινλ δελ είλαη αθόκα μεθάζαξνο. Οη εθαξκνγέο πνπ ππάξρνπλ ζήκεξα κπνξνύλ λα ρσξηζηνύλ ζε δπν θαηεγνξίεο: 1. αναπαραγωγή αποθηκεσμένοσ οπτικοακοσστικού σλικού 2. οπτικοακοσστική επικοινωνία πραγματικού τρόνοσ. Ζ πξώηε θαηεγνξία είλαη πην θαιά θαζνξηζκέλε θαη ρξεζηκνπνηείηαη πάξα πνιύ. Τπάξρνπλ πνιιέο εθπαηδεπηηθέο θαη ςπραγσγηθέο εθαξκνγέο ζηηο νπνίεο κέξνο ηεο πιεξνθνξίαο βξίζθεηαη ζε κνξθή video πνπ αλαπαξάγεηαη αλάινγα κε ηηο αλάγθεο ηεο εθαξκνγήο. Ζ νπηηθναθνπζηηθή επηθνηλσλία κπνξεί λα είλαη έλαο-πξνο-έλαλ, όπσο γηα παξάδεηγκα ε ζπλνκηιία δύν αηόκσλ κέζσ ππνινγηζηή πνπ είλαη εθνδηαζκέλνο κε θάκεξα θαη ζπλδεδεκέλνο ζε δίθηπν ε πνιιέο πεξηπηώζεηο ην κνληέιν επηθνηλσλίαο έλαο-πξνο-πνιινύο είλαη πην θαηάιιειν. Γηα παξάδεηγκα, νη ππάιιεινη κηαο εηαηξείαο ή νη θνηηεηέο ελόο παλεπηζηεκίνπ κπνξνύλ λα παξαθνινπζνύλ έλα ζεκηλάξην πνπ γίλεηαη ζε θάπνηα άιιε ηνπνζεζία ιακβάλνληαο ηελ εηθόλα κέζσ δηθηύνπ θαη αλαπαξάγνληαο ηελ ζηνλ ππνινγηζηή ηνπο. Απηέο νη εθαξκνγέο έρνπλ ην κεγάιν κεηνλέθηεκα όηη γηα λα ζηαιεί ην ζήκα ζε πνιινύο παξαιήπηεο απαηηνύληαη ηαρύηαηα δίθηπα θαη εμππεξεηεηέο. Τξόπνη ελζσκάησζεο βίληεν ζε κηα πνιπκεζηθή εθαξκνγή Βίληεν πεξηερνκέλνπ Υξεζηκνπνηείηαη γηα Να δνζεί έκθαζε ζε ζπγθεθξηκέλα ζηνηρεία πνπ ζρεηίδνληαη κε ην ζέκα Να επεμεγεζνύλ θαιύηεξα δπζλόεηεο έλλνηεο Γηα παξνπζίαζε ηζηνξηθώλ ληνθνπκέλησλ ή καξηπξηώλ Γηα ηελ επίδεημε ή αλαιπηηθή παξνπζίαζε πνιύπινθσλ δηαδηθαζηώλ (θπζηθά θαηλόκελα, ηερλνινγηθά επηηεύγκαηα θιπ).

12 Φξεζηηθό βίληεν Οδεγίεο πινήγεζεο θαη πιεξνθνξίεο γηα ην ρεηξηζκό ησλ πιήθηξσλ ρξήζεο. Αιιαγή πιάλσλ γηα ηε κεηάβαζε από κηα ελόηεηα ζηελ επόκελε Δηζαγσγή θίλεζεο ζε ηίηινπο ή εηθνλίδηα πνπ ρξεζηκνπνηεί έλα απόζπαζκα βίληεν. Χεθηαθό βίληεν Σύιιεςε βίληεν Μπνξεί λα γίλεη κε ςεθηαθή θάκεξα ε νπνία ζπλδέεηαη άκεζα ζηνλ ππνινγηζηή γηα ηε θαηαγξαθή ηνπ ζήκαηνο απεπζείαο ζην ζθιεξό δίζθν. Σν βίληεν πνπ πξνέξρεηαη από αλαινγηθέο πεγέο όπσο βηληενθάκεξα, ζπζθεπή βίληεν, ηειεόξαζε θιπ ζα πξέπεη λα ςεθηνπνηεζεί ώζηε λα είλαη δπλαηή ε ελζσκάησζή ηνπ ζηελ εθαξκνγή. Απηό γίλεηαη από ηελ θάξηα ζύιιεςεο βίληεν (video capture card). ηε ζπλέρεηα ηα δεδνκέλα απνζεθεύνληαη ζην δίζθν ζε έλα αξρείν βίληεν. Η ςεθηνπνίεζε ηνπ ζήκαηνο βίληεν ραξαθηεξίδεηαη από ηηο εμήο παξακέηξνπο: Α) πρλόηεηα δεηγκαηνιεςίαο (sampling rate - 10MHz)) Β) Σαρύηεηα πιαηζίσλ (frame rate - 25fps) Γ) Μέγεζνο εηθόλαο (image size 320 x 240) Γ) Υξσκαηηθό βάζνο (color depth) Επεμεξγαζία βίληεν Έλα εξγαιείν επεμεξγαζίαο βίληεν (όπσο window movie maker, Adobe Premiere, Video shop, Media Studio Pro θιπ ) επηηξέπεη: Αθαίξεζε ησλ πιαηζίσλ πνπ δελ είλαη απαξαίηεηα Δηζαγσγή λέσλ πιαηζίσλ πγρώλεπζε θαη κνληάδ δηαθνξεηηθώλ αξρείσλ βίληεν Πξνζζήθε αιιαγήο πιάλσλ Πξνζζήθε εηδηθώλ εθέ ζε εηθόλεο Πξνζζήθε κνπζηθήο θαη ερεηηθώλ εθέ Ρύζκηζε θαη ζπγρξνληζκόο ήρνπ θαη βίληεν θιπ.

13 Οη θπξηόηεξεο κνξθνπνηήζεηο (format ) πνπ ρξεζηκνπνηνύληαη είλαη: Α)QuickTime Β) Audio Video Interleaved (AVI) Γ) Windows Media Video (WMV) Σπκπίεζε βίληεν Οη θπξηόηεξνη ιόγνη πνπ επηβάινπλ ηελ ρξήζε ησλ ηερληθώλ ηεο ζπκπίεζεο είλαη ηξεηο: νη πςειέο απαηηήζεηο ζε ρώξν απνζήθεπζεο ησλ δεδνκέλσλ ηνπο, νη ζρεηηθά αξγέο ζπζθεπέο απνζήθεπζεο πνπ δελ κπνξνύλ λα αλαπαξάγνπλ ηα δεδνκέλα ησλ εθαξκνγώλ (ηδηαίηεξα ην video) ζε πξαγκαηηθό ρξόλν, θαη ην εύξνο θάζκαηνο πνπ απαηηείηαη γηα ηε κεηαθνξά ησλ δεδνκέλσλ ζηα δίθηπα ησλ ππνινγηζηώλ ζε πξαγκαηηθό ρξόλν. Γηα παξάδεηγκα έλα ζπγθεθξηκέλν θαξέ από έγρξσκν video κεγέζνπο 640Υ480 εηθνλνζηνηρεία θαη 24-bit βάζνπο ρξώκαηνο ζα θαηαιάβεη πεξίπνπ 1Mbyte. Γηα έλα πξαγκαηηθό ξπζκό 30 frames/sec ζα ηζνδπλακνύζε ζε 30 Μbyte γηα έλα δεπηεξόιεπην video. Μία ηππηθή εθαξκνγή πνιπκέζσλ ίζσο ρξεηαζηεί πεξηζζόηεξν από 30 ιεπηά από video, 2000 εηθόλεο, θαη 40 ιεπηά από ήρν stereo ζε θάζε κεξηά ηνπ laser disc. Απηή ε εθαξκνγή ζα ρξεηάδνληαλ πεξίπνπ 50 Gbyte από ρώξν απνζήθεπζεο γηα ηελ πιεξνθνξία video, 15 Gbytes γηα ηηο εηθόλεο, θαη 0.4 Gbytes γηα ηνλ ήρν. Απηό δίλεη έλα ζπλνιηθό κέγεζνο 65.4 Gbytes από απνζεθεπηηθό ρώξν ζε όιν ηνλ δίζθν. Αθόκε θαη εάλ είρακε αξθεηό ρώξν δηαζέζηκν δελ ζα ήκαζηαλ ζε ζέζε λα παίμνπκε ην video ζε πξαγκαηηθό ρξόλν εμαηηίαο ηνπ αλεπαξθνύο ξπζκνύ ιεηηνπξγίαο ησλ ζπζθεπώλ απνζήθεπζεο. Ζ ηαρύηεηα ηνπ απνζεθεπηηθνύ κέζνπ ζα έπξεπε λα είλαη 30MΒyte/s. Χζηόζν ε ζεκεξηλή ηερλνινγία ησλ CD- ROM δίλεη κία ηαρύηεηα δηακεηαγσγήο δεδνκέλσλ 600kΒyte/s. Με ηελ ππάξρνπζα ινηπόλ ηερλνινγία ζην ρώξν ησλ απνζεθεπηηθώλ κέζσλ, ε κόλε ιύζε είλαη λα ζπκπηέδνπκε ηα δεδνκέλα πξηλ ηελ απνζήθεπζή ηνπο θαη λα ηα απνζπκπηέζνπκε πξηλ ηελ αλαπαξαγσγή ηνπο. Οη κνληέξλεο ηερληθέο ζπκπίεζεο εηθόλαο θαη video κεηώλνπλ απηέο ηηο ηξνκαθηηθέο απαηηήζεηο ζε κέζα απνζήθεπζεο. Πξνεγκέλεο κέζνδνη κπνξνύλ λα ζπκπηέζνπλ κηα ηππηθή εηθόλα θαηά κία ζρέζε από 10:1 κέρξη 50:1 πεηπραίλνληαο ζπκπίεζε video κέρξη θαη 200:1.

14 δεδομένφν. Κείκελν (text) Εηθόλα (Image) Ηρνο (Audio) Animation Video Απαιηήζεις ζε αποθηκεσηικό τώρο διαθόρφν ηύπφν Είδνο δεδνκέλσλ ASCII, EBCDIC Γξαθηθά bitmap αθίλεηεο εηθόλεο, Fax Με θσδηθνπνηεκέλνο ήρνο ή θσλή πγρξνληζκέλε εηθνλνζεηξά ζε 15 έσο 19 fps Αλαινγηθό ή ςεθηαθό ζήκα κε ηνπο παικνύο ρξνληζκνύ ζηα fps Παξάδεηγκα απαηηνύκελνπ κεγέζνπο θαη εύξνο θάζκαηνο 2 KB/ζειίδα Γείγκα: 64 KB/εηθόλα Λεπηνκεξήο, έγρξσκε: 7.5 MB/εηθόλα 6-44KB/sec γηα πνηόηεηα ηειεθώλνπ (8khz, 8bit, mono) 176 KB/s γηα πνηόηεηα CD-DA (44.1 khz, 16 bit, stereo) 2.5 MB/sec γηα 320Υ640pixel/frame (16-bit ρξώκα) 27.7 MByte/s γηα 640Υ480pixel/frame (24-bit ρξώκα) 30 fps