1. Мультимедиа-технологии.

Мультимедиа (multimedia от англ. multi - много, и media - среда) - это современная компьютерная информационная технология, позволяющая объединить в компьютерной системе текст, звук, видеоизображение, графическое изображение и анимацию (мультипликацию).

В настоящее время мультимедиа – технологии являются бурно развивающейся областью информационных технологий. В этом направлении активно работает значительное число крупных и мелких фирм, технических университетов и студий (в частности IBM, Apple, Motorolla, Philips, Sony, Intel и др.).

Основными характерными особенностями этих технологий является:

¾ объединение многокомпонентной информационной среды (текста, звука, графики, фото, видео) в однородном цифровом представлении;

¾ обеспечение надежного (отсутствие искажений при копировании) и долговечного хранения (гарантийный срок хранения – десятки лет) больших объемов информации;

¾ простота переработки информации (от рутинных до творческих операций).

Несомненным достоинством и особенностью технологии являются следующие возможности мультимедиа:

¾ возможность увеличения (детализации) на экране изображения или его наиболее интересных фрагментов, иногда в двадцатикратном увеличении (режим "лупа") при сохранении качества изображения. Данная возможность особенно ценна в процессе презентаций произведений искусства и уникальных исторических документов;

¾ возможность хранения большого объема разнообразной информации на одном носителе (CD) - до 20 томов авторского текста, около 2000 и более высококачественных изображений, 30-45 минут видеозаписи, до 7 часов звука;

¾ возможность сравнения и обработки изображения разнообразными программными средствами с научно- исследовательскими или познавательными целями;

¾ возможность использования технологии гипертекста и гипермедиа - выделение в сопровождающем изображении, текстовом или другом визуальном материале "горячих слов (областей)", по которым осуществляется немедленное получение справочной или любой другой пояснительной (в том числе визуальной) информации;

¾ возможность осуществления непрерывного аудиосопровождения (музыкального или любого другого);

¾ возможность использования видеофрагментов из фильмов, видеозаписей и т.д., функции "стоп-кадра", покадрового "пролистывания" видеозаписи;

¾ возможность подключения к глобальной сети Internet;

¾ возможность работы с различными приложениями: текстовыми, графическими и звуковыми редакторами, картографической информацией;

¾ возможность создания собственных выборок из представляемой в продукте информации. Для этого предусмотрены специальные режимы - режим "карман" или "мои пометки";

¾ возможность создания "закладок" - так называемого "запоминания пройденного пути" на заинтересовавшей экранной "странице";

¾ возможность автоматического просмотра всего содержания продукта - "слайд-шоу"

¾ возможность создания анимированного и озвученного "путеводителя-гида" по продукту ("говорящей и показывающей инструкции пользователя");

¾ включение в состав продукта игровых компонентов с информационными составляющими;

¾ возможность "свободной" навигации по информации и выхода в основное меню (укрупненное содержание), на полное оглавление или вовсе из программы в любой точке продукта.

Многокомпонентную мультимедиа – среду можно разделить на три группы: аудиоряд, видеоряд, текстовая информация.

Аудиоряд – включает речь, музыку, звуковые эффекты (звуки типа шума, грома, скрипа и т.д.), объединяемые обозначением WAVE (волна).

WAVE-файлы сохраняют реальные звуки, как музыкальные компакт-диски и магнитные ленты.

Главной проблемой при использовании этой группы мультисреды является информационная емкость. Для записи одной минуты WAVE – звука высшего качества необходима память порядка 10 Мбайт, поэтому стандартный объем СД (до 640 Мбайт) позволяет записать не более часа WAVE. Для решения этой проблемы используются методы компрессии звуковой информации.

Другим направлением является использование в мультисреде звуков MIDI (Musical Instrument Digital Interface).

MIDI-файлы сохраняют не фактические звуки, а команды, которые дают возможность устройствам, названным синтезаторами, воспроизвести звуки и музыку.

Коррекция и цифровая запись MIDI - звуков осуществляется с помощью музыкальных редакторов. Главным преимуществом MIDI является малый объем требуемой памяти – одна минута MIDI-звука занимает в среднем 10Кбайт

Видеоряд по сравнению с аудиорядом характеризуется большим числом элементов. Выделяют статический и динамический видеоряд.

Статический видеоряд включает графику (рисунки, интерьеры, поверхности, символы в графическом режиме) и фото (фотографии и сканированные изображения).

Фотографии, рисунки и другие неподвижные изображения должны иметь формат, с которым компьютер может манипулировать и отображать. Такие форматы включают растровую (побитовую) и векторную графику.

Растровая графика хранит, манипулирует и представляет изображения как строки и столбцы крошечных точек: в побитовой графике каждая точка имеет точное положение, описываемое его строкой и столбцом. Наиболее распространенными растровыми форматами являются:

¾ Graphical Interchange Format (GIF) –графический формат обмена;

¾ Tagged Image File Format (TIFF) – отмеченный формат файлов изображения;

¾ Windows Bitmap (BMP) – точечный рисунок Windows.

Векторная графика использует математические формулы, чтобы воспроизвести исходное изображение. В векторной графике точки не определены адресом «строка-колонка»; они определены их пространственными отношениями друг к другу. Векторная графика воспроизводит изображения более легко, и они обычно выглядят лучше.

Обычные векторные графические форматы:

¾ EPS;

¾ Windows Metafile Format (WMF) – формат метафайла Windows;

¾ Hewlett-Packard Graphics Language (HPGL) – графический язык Hewlett-Packard;

¾ Macintosh graphics file format (PICT) – графический формат файла Macintosh.

Динамический видеоряд представляет собой последовательность статистических элементов (кадров). Можно выделить три типовых группы:

¾ обычное видео (life video) - последовательность фотографий (около 24 кадров в секунду);

¾ квазивидео – разряженная последовательность фотографий (6-12 кадров в секунду);

¾ анимация – последовательность рисованных изображений.

С точки зрения технических средств на рынке представлены как полностью укомплектованные мультимедиа – компьютеры, так и отдельные комплектующие и подсистемы, включающие в себя звуковые карты, приводы компакт – дисков, джойстики, микрофоны, акустические системы.

Для ПК класса IBM PC утвержден специальный стандарт MPC, определяющий минимальную конфигурацию аппаратных средств для воспроизведения мультимедиа – продуктов.

Основные направления использования продуктов, созданных в мультимедиа-технологиях:

1. популяризаторская и развлекательная (например, используются в качестве библиотек по искусству или литературе);

2. научно-просветительская или образовательная (используются в качестве методических пособий);

3. научно-исследовательская - в музеях, архивах и т.д. (используются в качестве одного из наиболее совершенных носителей и "хранилищ" информации);

4. бизнес-приложения:

4.1. организация презентаций, т.е. рекламного представления какого-либо товара, услуги или фирмы;

4.2. создание видеокаталогов продаваемых изделий;

4.3. создание коммерческих баз и справочников;

4.3. организация деловых видеоконференций.

Т.о., появление систем мультимедиа привело к революционным изменениям в таких областях как образование, наука, искусство, бизнес.

2. Геоинформационные технологии.

Геоинформационные технологии предназначены для широкого внедрения в практику методов и средств работы с пространственно-временными данными, представляемыми в виде системы электронных карт, и предметно-ориентированных сред обработки разнородной информации для различных категорий пользоватлей.

Геоинформационные технологии лежат в основе геоинформационных систем (ГИС).

ГИС – это программно-аппаратный комплекс, обеспечивающий сбор, хранение, анализ и представление территориально-координированных данных на основе электронных географических карт.

Разработка ГИС началась в 70-хг.г. прошлого столетия. Тогда это были чисто географические информационные системы. Их бурное развитие и качественно новое представление началось с 90-х гг. XX века.

Сегодня в ГИС процент чисто географических данных незначителен, технологии обработки данных имеют мало общего с традиционной обработкой географических данных и, наконец, географические данные служат лишь базой решения большого числа прикладных задач, цели которых далеки от географии.

Структура ГИС представлена на рис.3.1.1.

Любая ГИС работает с базами данных двух типов – графическими и атрибутивными, т.е. тематическими.

В графических базах данных хранится то, что принято называть графической или метрической основой. Источниками информации для графических баз данных служат космические снимки, результаты геофизических исследований и аэрофотоснимки.

Атрибутивные базы данных содержат так называемую нагрузку карты и дополнительные данные, которые относятся к пространственным, но не могут быть прямо нанесены на карту – это описания территорий или информация, содержащаяся в отчетах.

Обе базы представляют собой наборы цифровых данных. Для работы с ними ГИС должны иметь СУБД. Достаточно часто ГИС имеет две системы управления базами данных – отдельно для метрической и атрибутивной информации.

Рис. 3.1.1. Структура ГИС.

ГИС на всех системных уровнях (сбор данных, моделирование, хранение и представление информации) использует технологические процессы из различных сложных предметных областей: САПР (систем автоматизированного проектирования), АСНИ (автоматизированных систем научных исследований), АСИС (автоматизированных справочно-информационных систем), АСДО (автоматизированных систем документационного обеспечения) и др. Однако технологии ГИС на каждом системном уровне намного шире, чем в отмеченных системах

Проникновение ГИС в бизнес происходит быстрее, чем в большинство других областей их применения. Объемы продаж ГИС – продуктов для бизнеса в 1990г. составляли 10 млн. долларов США, а к 1997г. они достигли 200 млн. долларов США. Сфера применения ГИС в бизнесе охватывает разные области:

¾ анализ и отслеживание текущего состояния и тенденций изменения рынка;

¾ планирование деловой активности;

¾ оптимальный выбор местоположения новых филиалов фирмы или банка, торговых точек, складов, производственных мощностей;

¾ поддержка принятия решений;

¾ выбор кратчайших или наиболее безопасных маршрутов перевозок и путей распределения продукции;

¾ анализ риска материальных вложений и урегулирование разногласий;

¾ демографические исследования, проводимые в целях определения спроса на продукцию;

¾ географическая привязка баз данных о земле- и домовладении.

Сформулируем преимущества ГИС перед другими технологиями:

¾ наличие средств создания и определения баз данных;

¾ обеспечение географического анализа и наглядной визуализации базы данных в виде различных карт, графиков, диаграмм;

¾ возможность прямой привязки друг к другу всех атрибутивных и графических данных.

Имеют место две тенденции использования ГИС.

1. Применение геоинформационных данных напрямую в различных приложениях. Это требует изучения пользователем основ геоинформатики (хотя бы в минимальном объеме). В результате этой тенденции появились новые тенденции в бизнесе – геомаркетинг, бизнес-география и т.д.

2. Использование механизма «прозрачности» ГИС для пользователя. Это дает ему возможность оперировать известными понятиями, не прибегая к специальным знаниям в области геоинформатики, что упрощает работу с ГИС в традиционных сферах деятельности: чем больше чиновник или бизнесмен вынужден использовать напрямую географические данные, чем больше эти данные скрыты от пользователя, тем легче освоение и применение ГИС для пользователей профессионалов в геоинформатике.

Среди наиболее распространенных систем называют Win GIC, ARC/INFO (профессиональные – ГИС для разработчика), Win MAP, Arc View GIS, SICAD/open (ГИС для конечного пользователя) среди российских разработок можно назвать следующие ГИС: ГеоДрадо, ГеоГрадо, Панорама.

3. Гипертекстовая технология.

Гипертекстовая информационная технология – технология семантической информации, основанная на использовании гипертекстов.

Гипертекст – форма организации семантической информации, разделенной на фрагменты, для каждого из которых перечислены переходы к родственным фрагментам с указанием типа взаимосвязи.

Суть гипертекстовой технологии заключается в следующем:

¾ обычному одномерному тексту, который можно интерпретировать как длинную строку символов, читаемую в одном направлении, противопоставлен многомерный текст, т.е. материал текста делится на отдельные элементы – фрагменты;

¾ элементы гипертекста могут размещаться в виде иерархического дерева или сетевой организации;

¾ в отдельных точках такого ветвящегося текста – чтение можно продолжать в нескольких различных направлениях в зависимости от информационной потребности, т.е. информационные массивы гипертекстовой структуры не имеют определенной последовательности, в которой их надо изучать.

Таким образом, текст теряет свою замкнутость, становится принципиально открытым, в него можно вставлять новые фрагменты, указывая для них связи с имеющимися.

Таким образом, гипертекст – это новая технология представления неструктурированного свободно наращиваемого знания. Этим он отличается от других моделей представления информации.

Гипертекстовая технология ориентирована на обработку информации не вместо человека, а вместе с человеком, т.е. становится авторской. Удобство ее состоит в том, что пользователь сам определяет подход к изучению или созданию материала с учетом своих индивидуальных особенностей, знаний, уровня квалификации и подготовки. Гипертекст содержит не только информацию, но и алгоритм ее эффективного поиска.

Область применения гипертекстовых технологий очень широка. Это издательская деятельность, библиотечная работа, обучающие системы, разработка документации, законов, справочных руководств, баз данных, баз знаний и т.д. В настоящее время в промышленной и опытной эксплуатации находится большое количество разнообразных гипертекстовых систем, в том числе Гиперлог, АСФОЛОГ (автоматизированная система формирования и обработки гипертекста), Link Way, Super Card и др. В большинстве современных программных продуктов вся помощь (help) основана на использовании гипертекстовой технологии на базе меню.

Вопросы к теме.

1. Дайте определение мультимедиа-технологии.

2. Назовите основные характерные особенности мультимедиа - технологий.

3. Назовите основныевозможности мультимедиа- технологий.

4. Каковы основные направления использования продуктов, созданных в мультимедиа-технологиях?

5. На какие группы можно разделить мультимедиа-среду?

6. Каков состав аудиоряда?

7. Что включает статический видеоряд?

8. Дайте понятие растровой графики. Укажите наиболее распространенные растровые форматы.

9. Дайте понятие векторной графики. Укажите наиболее распространенные векторные форматы.

10. Дайте понятие динамического видеоряда.

11. Дайте определение геоинформационных технологий.

12. Дайте понятие геоинформационной системы (ГИС).

13. С видами каких баз работает любая ГИС, что в них хранится?

14. Из каких предметных областей ГИС использует технологические процессы?

15. Назовите сферы применения ГИС в бизнесе.

16. Назовите основные преимущества ГИС перед другими технологиями.

17. Каковы тенденции использования ГИС?

18. Дайте понятие гипертекстовой технологии.

19. Дайте понятие гипертекста.

20. В чём заключается суть гипертекстовой технологии?

Тема 7. Технологии интегрированных информационных систем общего назначения.

2. Геоинформационные технологии.

3. Гипертекстовая технология.

Вопросы к теме.