Содержание
Глава 1. Кодирование звуковой и видеоинформации
Глава 2. Что означает дружественный (по отношению кпользователю) интерфейс?
Список использованной литературы
Глава 1. Кодированиезвуковой и видеоинформации
Человеквыражает свои мысли в виде предложений, составленных из слов. Они являютсяалфавитным представлением информации. Основу любого языка составляет алфавит — конечный набор различных знаков (символов) любой природы, из которыхскладывается сообщение.
Дляпредставления информации могут использоваться разные коды и, соответственно,надо знать определенные правила — законы записи этих кодов, т.е. уметькодировать [4].
Код — набор условных обозначений для представления информации.
Кодирование — процесс представления информации в виде кода.
Всемизвестно, что для общения друг с другом мы используем код — русский язык. Приразговоре этот код передается звуками, при письме — буквами. Водитель передаетсигнал с помощью гудка или миганием фар. Вы встречаетесь с кодированиеминформации при переходе дороги в виде сигналов светофора. Таким образом,кодирование сводиться к использованию совокупности символов по строгоопределенным правилам [4].
Нельзя несказать о том, что одно из основных достоинств компьютера связано с тем, чтоэто удивительно универсальная машина. Каждый, кто хоть когда-нибудь с нимсталкивался, знает, что занятие арифметическими подсчетами составляет совсем неглавный метод использования компьютера. Компьютеры прекрасно воспроизводятмузыку и видеофильмы, с их помощью можно организовывать речевые ивидеоконференции в Интернет, создавать и обрабатывать графические изображения,а возможность использования компьютера в сфере компьютерных игр на первыйвзгляд выглядит совершенно несовместимой с образом суперарифмометра,перемалывающего сотни миллионов цифр в секунду[1, с.37].
Итак, кодированиеинформации – это процесс формирования определенного представления информации.В более узком смысле под термином «кодирование» часто понимают переход отодной формы представления информации к другой, более удобной для хранения,передачи или обработки [2, с.23].
Интересен тотфакт, что с начала 90-х годов персональные компьютеры получили возможностьработать со звуковой информацией. Каждый компьютер, имеющий звуковую плату,микрофон и колонки, может записывать, сохранять и воспроизводить звуковуюинформацию [3, с.99].
Звук представляет собой звуковую волну снепрерывно меняющейся амплитудой и частотой. Чем больше амплитуда, тем онгромче для человека, чем больше частота сигнала, тем выше тон. Программноеобеспечение компьютера в настоящее время позволяет непрерывный звуковой сигналпреобразовывать в последовательность электрических импульсов, которые можнопредставить в двоичной форме, а именно по такой схеме [4]:
Процесспреобразования звуковых волн в двоичный код в памяти компьютера:
/>
Процессвоспроизведения звуковой информации, сохраненной в памяти ЭВМ:
/>
Описанныйспособ кодирования звуковой информации достаточно универсален, он позволяетпредставить любой звук и преобразовывать его самыми разными способами. Нобывают случаи, когда выгодней действовать по-иному.
Издавнаиспользуется довольно компактный способ представления музыки – нотная запись. Вней специальными символами указывается, какой высоты звук, на каком инструментеи как сыграть. Фактически, ее можно считать алгоритмом для музыканта,записанным на особом формальном языке. В 1983 ведущие производители компьютерови музыкальных синтезаторов разработали стандарт, определивший такую системукодов. Он получил название MIDI [4].
Конечно,такая система кодирования позволяет записать далеко не всякий звук, она годитсятолько для инструментальной музыки. Но есть у нее и неоспоримые преимущества:чрезвычайно компактная запись, естественность для музыканта (практически любойMIDI-редактор позволяет работать с музыкой в виде обычных нот), легкость заменыинструментов, изменения темпа и тональности мелодии.
Есть идругие, чисто компьютерные, форматы записи музыки. Среди них – формат MP3,позволяющий с очень большим качеством и степенью сжатия кодировать музыку, приэтом вместо 18–20 музыкальных композиций на стандартном компакт-диске (CDROM)помещается около 200. Одна песня занимает, примерно, 3,5 Mбайт, что позволяетпользователям сети Интернет легко обмениваться музыкальными композициями [5].
Особое внимание такжеуделяют кодированию видеоинформации. Чтобы хранить и обрабатывать видео накомпьютере, необходимо закодировать его особым образом [1, с.43].
Изображение в видеосостоит из отдельных кадров, которые меняются с определенной частотой. Кадркодируется как обычное растровое изображение, то есть разбивается на множествопикселей. Закодировав отдельные кадры и собрав их вместе, мы сможем описать всевидео.
Отметим то, что видеоданныехарактеризуются частотой кадров и экранным разрешением. Скоростьвоспроизведения видеосигнала составляет 30 или 25 кадров в секунду, взависимости от телевизионного стандарта. Наиболее известными из такихстандартов являются: SECAM,принятый в России и Франции, PAL,используемый в Европе, и NTSC,распространенный в Северной Америке и Японии [4].
Разрешение длястандарта NTSC составляет 768 на 484точек, а для PAL и SECAM– 768 на 576 точек. Но не все пиксели используются для хранениявидеоинформации. Так, при стандартном разрешении 768 на 576 пикселей, на экранетелевизора отображается всего 704 на 540 пикселей. Поэтому для хранениявидеоинформации в компьютере или цифровой видеокамере, размер кадра можетотличаться от телевизионного. Например, в формате DigitalVideo или, как его ещеназывают DV, размер кадрасоставляет 720 на 576 пикселей. Такое же разрешение имеет кадр стандарта DVDVideo. Размер кадра формата Video-CDсоставляет 352 на 288 пикселей [5].
Еслипредставить каждый кадр изображения как отдельный рисунок, то видеоизображениебудет занимать очень большой объем, например, одна секунда записи в системе PALбудет занимать 25 Мбайт, а одна минута – уже 1,5 Гбайт. Поэтому на практикеиспользуются различные алгоритмы сжатия для уменьшения скорости и объема потокавидеоинформации [3, с.109].
Еслииспользовать сжатие без потерь, то самые эффективные алгоритмы позволяютуменьшить поток информации не более чем в два раза. Для более существенногоснижения объемов видеоинформации используют сжатие с потерями.
Средиалгоритмов с потерями одним из наиболее известных является MotionJPEGили MJPEG. Приставка Motionговорит, что алгоритм JPEGиспользуется для сжатия не одного, а нескольких кадров. При кодировании видеопринято, что качеству VHSсоответствует кодирование MJPEGс потоком около 2 Мбит/с, S-VHS– 4 Мбит/с.
Ещеодним методом сжатия видеосигнала является MPEG.Поскольку видеосигнал транслируется в реальном времени, то нет возможностиобработать все кадры одновременно. В алгоритме MPEGзапоминается несколько кадров. Основной принцип состоит в предположении того,что соседние кадры мало отличаются друг от друга. Поэтому можно сохранить одинкадр, который называют исходным, а затем сохраняются только изменения отисходного кадра, называемые предсказуемыми кадрами [3, с.113].
Считается,что за 10-15 кадров картинка изменится настолько, что необходим новый исходныйкадр. В результате при использовании MPEGможно добиться уменьшения объема информации более чем в двести раз, хотя это иприводит к некоторой потере качества. В настоящее время используются алгоритмсжатия MPEG-1, разработанный дляхранения видео на компакт-дисках с качеством VHS,MPEG-2, используемый в цифровом,спутниковом телевидении и DVD,а также алгоритм MPEG-4,разработанный для передачи информации по компьютерным сетям и широкоиспользуемый в цифровых видеокамерах и для домашнего хранения видеофильмов [3,с.115].
Такимобразом, кодирование звуковой и видеоинформации помогли человечеству встать наступень выше в своем развитии, помогли ускорить обмен потока информации, а всемизвестно, особенно в наше информационное время: тот, кто владеет информацией,владеет миром.
Глава 2. Что означаетдружественный (по отношению к пользователю) интерфейс?
кодированиезвуковая видеоинформация интерфейс
Интерфейсыявляются основой взаимодействия всех современных информационных систем. Еслиинтерфейс какого-либо объекта в нашем случае персонального компьютера неизменяется (стабилен, стандартизирован), это даёт возможность модифицироватьсам объект, не перестраивая принципы его взаимодействия с другими объектами [3,с.58].
Именнопоэтому большое количество специалистов, дизайнеров и программистов занятырешением этой задачи, которая заключается в том, чтобы найти универсальныйдружественный интерфейс для пользователей.
Например,научившись работать с одной программой под Windows, пользователь с легкостьюосвоит и другие — потому, что они имеют одинаковый интерфейс.
В вычислительнойсистеме взаимодействие может осуществляться на пользовательском, программном иаппаратном уровнях. В соответствии с этой классификацией можно сказать, что интерфейспользователя — это совокупность средств, при помощи которых пользовательобщается с различными устройствами. Среди пользовательского интерфейса выделяют[4]:
Интерфейскомандной строки: инструкции компьютеру даются путём ввода с клавиатурытекстовых строк (команд);
Графическийинтерфейс пользователя: программные функции представляются графическимиэлементами экрана;
Диалоговыйинтерфейс;
Естественно-языковойинтерфейс: пользователь «разговаривает» с программой на родном ему языке.
Но самое главноесостоит в том, чтобы создать для пользователя удобный, так сказатьдружественный интерфейс. То есть разработать его таким образом, чтобы любойчеловек, проведя немного времени с компьютером, мог с легкостью с ним работатьбез посторонней помощи.
Самаяраспространенная ошибка в создании интерфейса, например программы [3, с.60] — использование изображений с множеством мелких деталей, малоконтрастных цветовыхгамм, мелкокегельного текста. Соответственно и проектировать его нужно так,чтобы без усилий получить необходимую информацию. Второй бедой являютсяцветовые гаммы. Буйство красок обычно приводит к образованию непонятно-грязногоцветового пятна при взгляде издали и просто рассеиванию внимания при более близкомрассмотрении. Таким образом, мы можем сказать, что дружественный интерфейс дляпользователя довольно таки сложная вещь, на которую специалисты должны обращатьвнимание. Интерфейс главным образом должен быть хорошо продуман и удобен, долженбыть легко доступен и понятен пользователю.
Список использованнойлитературы
1.Гуда А.Н., Бутакова М.А., Нечитайло Н.М. Информатика. Общий курс: учебник. –М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К»; Ростов н/Д: Наука-Пресс,2007. – 400с.
2.Могилев А.В. информатика: учебное пособие для студентов вузов/ А.В. Могилев,Н.И. Пан, Е.К. Хеннер. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд. центр «Академия»,2004. – 848с.
3.Степанов А.Н. Информатика: учебник для вузов. – 4-е издание. – СПб.: Питер,2006. – 684с.
4.www. yspu.yar.ru/projects/infomet/kodir
5.www. center.fio.ru/method/Resources