Ajánlott irodalom
Bevezetés a Multimédiába El adás
•
Csánky Lajos: Multimédia PC-s környezetben
• • •
CHIP magazin PCWorld magazin SULINET – Informatika rovat (http://informatika.sulinet.hu/ )
Abonyi-Tóth Andor tanársegéd ELTE IK Média- és Oktatásinformatikai Tanszék Média Informatika és Technológia Csoport
[email protected]
1
Bevezetés
2
Bevezetés 2
• Mi a Multimédia? – Divatos szó – pontos definíció?
A multimédia a számítástechnika egyik gyorsan fejl d alkalmazási területe, ami alatt szövegnek, állóképnek, hangoknak, animációknak és videofilmeknek a számítógépen történ használatát szokták érteni.
• Médium: eszköz az információk bemutatására, terjesztésére (pl. szöveg, zene, animáció) • Média: médium többes száma • Multimédia: sok médium – független információelemek számítógépvezérelt, integrált el állítása, célorientált feldolgozása, bemutatása, tárolása, továbbítása.
• Kvalitatív (nem kvantitatív) tartalmú fogalom (1+1 = 3)
3
Bevezetés 3
4
Bevezetés 4
• Adat:
• Multimédiarendszer
– minden érték, ami az adathalmazban, fájlban található
– olyan rendszer, amely képes legalább egy diszkrét és egy folyamatos médium feldolgozására. – Speciális számítógéprendszer
• Információ – adatok által hordozott ismeret. • gyakran csak az adatok egy része hordoz ismeretet. • az (ismeret szempontjából) felesleges adatokat tartalmazó adathalmaz redundáns.
5
• független médiumokat kezel (tetsz legesen lehet kombinálni és vezérelni)
6
1
MM rendszerek jellemz i
MM rendszerek jellemz i 2
• Elvárás
• Független médiumok
– legalább 2 (abból 1 folyamatos) médium kezelése
– a vezérlés legyen egymástól független
• Számítógépes integráció
• Id függ (folyamatos) médiumok
– id beli és tartalmi szinkronizáció – programozható rendszer
– meghatározott id ben jelenhetnek meg a monitoron, és korlátozott ideig látszanak
• id független (statikus, diszkrét) médiumok
• Interaktívitás – ember-gép párbeszéd – választól függ en más-más történik
– id beli megkötés nélkül jelennek meg, és láthatóak a képerny n 7
Kezdetek
8
Multimédia alkalmazások alkotóelemei
• Szórakoztató elektronika
• • • • •
– analóg alkalmazások – digitális technika • szórakoztató elektronika és számítástechnika közelebb kerül egymáshoz
• Digitalizálás
Szövegek Állóképek Hangok Videofilmek Videokonferencia állományok
– audio CD lemezek (1982) => CD-ROM, Video CD, …..
9
10
Szöveg
Képek
• a közölt információ legfontosabb megjelenési formája • diszkrét információ • rövid állomány • formátum: TXT, DOC, RTF, stb...
• Korlátlan ideig lehet a képerny n (statikus, id független, diszkrét információ) • általában nagy méretLek • különböz formátumok – tömörített: GIF, JPEG – nem tömörített: EPS, TIF, BMP
• fontos jellemz i: – vízszintes és függ leges méret (képpont, pixel) – színmélység 11
12
2
Animáció • • • •
Hang
állókép sorozat => mozgás szimuláció 15 kép/mp már elegend lehet id függ , folyamatos információ Különböz formátumok:
• Id függ , folyamatos információ • Típus – digitális kódolt forma (pl. WAV) • méret meghatározói: – digitalizálás paraméterei – csatornák száma
– FLC, FLI (Autodesk Animator Pro) – animált GIF – Flash (swf)
• Általában nagy állományok
– szintetizátor parancsok (pl. MIDI) • Kisebb méret& állományok
• viszonylag nagy állományok 13
WAV & MIDI szerkeszt k
14
Videofilm • mozgókép + hangok együttes megjelenése • képkockákból áll (frame) • id függ , folyamatos információ • nagyméretL állományok => tömörítés • Formátumok: AVI, Indeo, MPEG 1,2,4, stb… 15
Videokonferencia
Videokonferencia
• Adatátviteli vonalon továbbított TV felvétel • folyamatos, id függ információ • Felbontás: Jelölés
Felbontás
Megjegyzés
CIF
352x288
Kb. VHS video min ség
4CIF
706x576
4xCIF, PAL televízió ekvivalens
QCIF
176x144
CIF/4, általában régi berendezések esetén
16
17
• Három f szabványos videokódoló algoritmus – H.261 (1990): az MPEG1 kódoláshoz nagyon hasonló algoritmussal kódol. QCIF és CIF felbontásban tud mLködni ill. lehet ség van 4CIF felbontású állóképek átvitelére. A kódolás viszonylag alacsony számítási igénnyel rendelkezik. – H.263 (1996): az MPEG2 (SVCD, DVD) kódoláshoz hasonlít. Általános érvényL, hogy fele adatsebességen nyújt ugyanolyan min séget mint a H.261-es algoritmus, viszont legalább 2x-es számítási kapacitást igényel a kódoló eszközt l. – H.264 (2003): alapjaiban az MPEG4 kódoláshoz hasonlít. Itt is elmondható, hogy fele akkor adatsebesség alkalmazásával biztosít olyan min séget mint a H.263-as kódolás, azonban a számítási igénye 4x-es a H.263-hoz hasonlítva. 18
3
Videokonferencia adatsebesség
Tömörítés • CD-ROM (650 - 750 MB) - kevés!!!! => tömörítés • file méret csökkentés
A minimális adatsebesség, amely már megfelel en élvezhet képet nyújt Kodek
Minimális adatsebesség
H.261
768 Kbps
H.263
384 Kbps
H.264
256 Kbps
– információ redundanciájának csökkentése
• Redundáns file – olyan adatot tartalmaz, amely elhagyásával nem változik a file információtartalma, megjelenése
• Oka – adatszerkezet, emberi érzékszervek korlátai 19
Tömörítés 2
20
Multimédia PC specifikációk (ma már történelem) • MM rendszerek: IBM PC alapú rendszerek
• Visszaállíthatóság problémája • hátrány
– nagy teljesítmény, speciális perifériák
• 1990: Multimedia Personal Computer (MPC) specifikáció • 1994: MPC2 specifikáció • 1996: MPC3 specifikáció • további nem ismert
– használat el tt ki kell bontani (lassú, er forrásigényes) – a kitömörítés id tartama sok esetben korlátozott • pl. videoállományok
• adatátvitelnél is el nyös
21
MPC3 specifikáció (ma már vicc • • • • •
• • • •
)
22
Napjaink
Proc.: 75 v. 100 MHz-es Pentium, 256 kbyte gyorsítótárral Memória: min. 8 MB HDD: min. 540 MB, ebb l 500 MB szabad CD ROM meghajtó: min. 4 × sebesség Hangrendszer: mintavételi frekvencia 8, 11,025, 16, 22,05, 44,1 KHz, kvantálási hossz 8, 16 bit, sztereó. OPL3 szintetizátor. Audio CD lejátszási lehet ség. 2 db hangszóró. Grafikus kártya: PCI interfész, legalább 15 bites színmélység Videó támogatás: közvetlen hozzáférés a képkocka pufferhez. MPEG1 fájlok lejátszása. Soros port: 28 kbit/sec átvitel, MIDI port Szoftver: Windows 95 23
• Processzorok órafrekvenciája: > 3 GHz • Memória méret: – legalább 256 MB (gyakran >1 GB)
• HDD kapacitása > 100 GB, olcsók • CD-ROM meghajtók sebessége > 52× • DVD meghajtók > 16 x – DVD lemez több GByte kapacitással
• Gyors feldolgozó kártyák
24
4
Plug & Play
Plug&Play támogatás fokozatok
• A kártya a megfelel csatlakozóba illesztés után (Plug) azonnal használható (Play). • Az operációs rendszer tisztázza a periféria címet, az IRQ címet, a DMA címet, és a memória címet. • El feltételek: – Plug&Play számítógép hardver, meghajtó – Plug&Play operációs rendszer – Plug&Play BIOS
• Nincs PNP támogatás – HW konfigurálás, meghajtó telepítés
• Részleges PNP támogatás – Op. rendszer ismeri, hardver nem ismeri – hardver konfigurálás szükséges
• Teljes PNP támogatás – Egység azonosítása és konfigurálása automatikusan történik.
25
26
Monitorok
Monitorfajták
• Képátmér : 14", 15", 17", 19 ", 21" <. • Felbontás: A vízszintes és függ leges irányban megjeleníthet képpontok száma • Csökkentett sugárzású monitor (Low Radiation) – Két ajánlás MPR-II, TCO.
• CRT (Cathode Ray Tube) – Katódsugárcsöves
• LCD (Liquid Crystal Display ) – Folyadékkristályos
• TFT (Thin Film Transistor) – Aktívmátrixos LCD kijelz
27
28
CRT monitor
CRT monitorok
• 3 különböz összetételL anyagot gerjeszt az elektronsugár, amelyek vörös, zöld, kék fénynek megfelel energiát sugároznak • Síkképcsöves (flat), illetve domború képcs
• Dot Pitch – Képpontok közti távolság: 0,31; 0,28 ; 0.22 mm
• Képalkotási mód: – Váltósoros (Interlaced) – Sorfolytonos (Not interlaced)
29
30
5
CRT monitorok
TFT-LCD monitor
• Képpont elrendezés – Hatszögszimmetria, lyukmaszkos – Függ leges rácsszerkezet
• Fehér háttérvilágításból kerülnek kiszLrésre azon frekvenciák, amelyekre nincs szükség • Több paneltípus létezik
• Két keresztirányú csík látható a monitoron
• Frekvencia
– TN, IPS, VA
– 75 – 85 Hz-es frissítés elegend lehet 800x600-as és 1024x768-as felbontásban. (nem villódzik a kép)
31
32
TFT típus
TFT típus
• TN+Film
• IPS
– Legrégebben használt – El ny
– 1996-ban fejlesztették ki (Hitachi) – El ny
• ezzel készíthet a leggyorsabb panel (8 ms) • alacsony fogyasztás • Olcsó
• A fekete szín (szinte) tökéletes • Nagy a betekintési szög (akár 170 fok) • Élénk színek, valós 24 bites színmélység
– Hátrány
– Hátrány
• Alacsony kontrasztarány • Kevés a megjeleníthet színek száma • Kis betekintési szög
• Hosszú válaszid (25 ms) • Nagyobb áramfelvétel, mint a TN+Film esetén • Drágább
– Játékosoknak jó
– Mindenkinek jó lehet, kivéve a játékosokat 33
TFT típus
34
TFT monitorok
• MVA
• A válaszid csökkentése esetenként azzal járt, hogy 24 bit helyett 18 bit lett a színmélység • 15” alatt nem érdemes venni • 17”-19”: felbontás 1280x1024 • >19”: felbontás 1600x1200
– 1998-ban fejlesztették ki (Fujitsu) – El ny • Csak kicsivel nagyobb válaszid , mint a TN+Film esetén • Nagy betekintési szög (160 fok<) • Jó kontrasztarány
– Hátrány • Gyenge színmegjelenítés
– Irodai, mérnöki felhasználásra ajánlott 35
36
6
Grafikus kártyák
Grafikus kártyák • Megjeleníthet színek száma függ:
• Felbontás – – – – – – – –
EGA (320 × 200 vagy 640 × 350, 16 szín) VGA (320 x 100, 256 szín vagy 640×480, 16 szín) SVGA (800 × 600, 65536 szín) XGA (1024 × 768) WXGA (1366 x 768) SXGA (1280 x 1024) UXGA (1600 x 1200) WUXGA (1920 x 1200)
– videomemória mérete – felbontás • 4, 8, 16 bit színinformáció: – 16, 256 illetve 65536 szín (High color)
• 24 vagy 32 bit színinformáció: – 16 Millió szín (True Color) – Egyes driverekben a 24 vagy 32 bit ugyanúgy 16.7 millió szín leírására képes (az Intel 32 bites PCI/AGP buszokon egyszerLbb, ha az információk 32 bites csoportosításban szerepelnek.) – Más esetben a 32 bit azt jelentheti, hogy +8 biten tárolódik az opacity (átlátszatlanság) érték 37
Grafikus kártyák
38
Grafikus kártyák
• Fontos tulajdonságok
• Fontos tulajdonságok
– Gyártó (Asus, Hercules, stb…) – Grafikus processor gyártója, típusa
– Maximális felbontás • Pl. 1900x1200, 2048x1536
– HLtés típusa
• (NVIDIA GeForce4 TI 4600, ATI Radeon 9500 )
• Passzív, aktív
– Memóriamennyiség – API hardveres tudás • Pl. DirectX-9/OpenGL
– AGP interfész (4x, 8x) – Be- és kimenetek: • VGA, DVI-I, Video IN/OUT 39
Színmélység (múlt)
40
Lapolvasók (Scanner)
• Videómemória szükséglet – figyelembe kell venni, hogy mekkora memória van a videokártyán. Ma már ez nem jelent gondot, hiszen egy jobb kártyán alapból 128 MB-os memóriamodul kap helyet
41
42
7
Lapolvasók (Scanner)
Lapolvasók (Scanner)
• Síkágyas scanner mLködési elv
• Képalkotás módszerei
– Az olvasófej egy fénycsövet és egy tükröt mozgat az üvegfelület alatt. A fix érzékel höz a tükrök segítségével jut el a fény (egy lencse kicsinyíti le a CCD méretére) – LED-es technológia (CIS: Compact Image Sensor) Fénycs helyett itt LED-ek mLk dnek, az olvasófej tartalmazza az érzékel t is. => helytakarékos megoldás, alacsonyabb fogyasztás Hátrány: szLk fényspektrum
– Reflexiós (visszavert fény) • Papírképek, dokumentumok beolvasása (nem áttetsz felület)
– Transzmissziós (áthatoló) • Film- és diaszkenner • Felülr l történik a megvilágítás (átvilágítás)
43
44
Lapolvasók (Scanner)
Lapolvasók (Scanner)
• Scannelési képi felbontás:
• Képmin ség
– az egységnyi hosszon megkülönböztetett képelemek száma. (ppi: pixels per inch)
• Min ségi üveg, vagy m&anyag?
– Súly
• Színmélység: – egy képelem értékét meghatározó száma. (ma már 24 bit az általános)
bitek
• MLködés: – kézi lapolvasó, lapáthúzós, (nyomdai), dia, síkágyas
– Lapolvasó fizikai és optikai jellemz i
• Minél nagyobb, annál kevésbé rezonál
– Olvasófej léptet motorjának pontossága – ADC (analog-digital converter) min sége
dobscanner
45
Hangkártyák funkciói, csoportosítása
46
Hangkártyák ki/be menetei
• Funkció: analóg jelek digitalizálása, hangállományok lejátszása • Kvantálási hossz szerint
• Line In: – küls zenei eszköz csatlakoztatására, nagy jelL bemenet
– (8, 16, 20, 24, 32 bit)
• Microphone:
• Mintavételezési frekvencia szerint
– kisfeszültésL bemenet => er síteni kell
– (11,025 KHz - 44,1 KHz) (Profi: 48 KHz – 96 KHz)
• Line Out:
Mono ill. sztereó lejátszás, Surround (ma már alap) MIDI képességek (hány csatorna pl. 2x16) • Alaptípusok:
– kis szintL kimenet (küls er sít höz csatlakoztatható)
• MIDI:
Adlib, Creative SoundBlaster, Roland, Genius, Philips, Terratec)
– zenei eszköz (pl. szintetizátor) 47
48
8
Hangkártyák ki/be menetei
Hangkártyák ki/be menetei
Napjaink
• Digital out
– 5.1, 6.1, 7.1-es Dolby Surround hangszórórendszerek megszólaltatása
– Közönséges 3.5 mm-es csatlakozó
• Optical in/out
• 5.1
– Optikai kábelt mellékelik
– 5+1 hangszóró – 2 front (elöl) + 2 rear (hátul) + 1 center (elöl középen) + 1 subwoofer (általában hátul, középen)
• Beépíthet doboz – A kivezetések nem férnének el a hátlapon, praktikus megoldás.
• Térhangzáskelt algoritmus
• Távirányító
– kétcsatornás hangminta élvezetesebb lesz 49
Profi hangkártyák
50
MIDI eszközök
• Natív kártyák – Jelfeldolgozó feladatokat a gép processzora végzi => processzor túlterhelt lehet – Ár: 50 – 500 e Ft
• DSP (Digital Signal Processor) alapú kártya – Tehermentesítik a gép processzorát – Ár: > 500 e Ft
51
MIDI eszközök
52
Videoilleszt , Overlay, Tuner kártya
• A MIDI (Musical Instrument Digital Interface) digitális hangszercsatolási protokoll. Elektronikus hangszerek (MIDI eszközök), és a számítógép közötti interfészt határozza meg. • MIDI eszköz: – – – –
szintetizátor, MIDI billentyLzet (MIDI keyboard), hangszerek, dobgép, gitár effektuskelt eszköz (teremhangzás, kórusgenerátor stb.), – világítás, és egyéb színpadi eszköz – Összekötés: MIDI csatlakozón MIDI kábelekkel 53
54
9
Videoilleszt és overlay kártyák • Feladat: a TV kép megjelenítése monitoron => jelátalakítás • A videoilleszt kártya nem digitalizál.
Webkamera a
– A kimen jele közvetlenül a monitorra kerül, kikerüli a grafikus kártyát.
• Az overlay kártya digitalizálja a bejöv videojelet. – valósidejL digitalizálás, A/D konvertálás. – több, mint 10 MHz mintavételezési frekvencia – színmélység 24 bites.
• Funkciók – Kép készítése bizonyos id közönként – Feliratozás – Album készítése – Videó fileok készítése – Mozgás detektor – Videokonferencia – Játékok
55
Digitális fényképez gépek
56
Digitális fényképez gépek
• Fontos paraméterek, tulajdonságok:
– Hosszabb zárid esetén állvány ajánlatos – Késleltetett fényképezés – Sorozatkép / mozgófelvétel készítés
– Optikai zoom – Digitális zoom (képmin ség romlást okoz) – A kép azonnal látszik az LCD, TFT kijelz n – AF: autofókusz: tárgytávolság automatikus megállapítása – Jó ha van zárid és blendeméret el választás, illetve manuális opció – Témától függ programválasztás (esti felvétel, portré, makró felvétel, stb…) – Beépített vaku (vörös szem effektus csökkentési lehet ség
• (gyenge min ség: 320x240, 352x288, 30 fps, profi gépek: 640x480)
– Némelyik webkameraként is funkciónál – A képalkotót (CCD) a fizikai pixelszámával jellemezzük: (2 MP …. 6 MP) 57
Digitális fényképez gépek tartozékok
58
Digitális fényképez gép Extra
– Memóriakártya (16 MB) – Képek átvitelére szolgáló kábel. (USB) – Videokimenet, kábel (RCA) – (hálózati adaptert gyakran külön kell megvásárolni) – Tokot is érdemes venni
• Pl. Panorámakép készítés
59
60
10
Fényképek tárolása
Tároló kártya szabványok
• Flash memória
• PCMCIA
– A tároláshoz nem szükséges energia – Gyors olvasás, lassabb írás – 300 – 500 ezerhez írható (cellánként)
– Bankkártya méretL – Eltér vastagságú típusok. (Type I (3.3 mm), II (5 mm), Type III (10,5 mm)
• Compact Flash (Sandisk) – Méret: 42x36x3.3 mm – Olvasási sebesség: 10/16 MB/s – Írási sebesség: olvasási sebesség / 8 – 10 – Létezik nagysebességL, ULTRA változat 61
Tároló kártya szabványok II.
62
Tároló kártya szabványok III.
• Smartmedia (Toshiba)
• Secure Digital Card
– Méret kb. azonos a CF kártyáéval, viszont vékonyabb – Nincs vezérl áramkör => olcsóbb
– Beépített titkosítási, adatvédelmi eljárás – Létezik nagysebességL, ULTRA változat
• Memory Stick (Sony)
• MultimediaCard – 2 grammos tömeg, bélyeg méretL – Hordozható kommunikációs eszközök jelentik a f alkalmazási területet
– Véletlen törlés elleni védelem – Van DUO változat (kisebb méret és súly) – PRO változat: írási sebesség 2,5 MB/s
• Újabb trend – Kisebb méretL merevlemezek
63
Jöv • • • • • • •
64
Digitális videokamerák
Gyorsabb képprocesszor Hatékonyabb energiagazdálkodás Képstabilizátor Nagyobb display Vezeték nélküli képátvitel Egységes képformátum Annak felismerése, hogy a pixelszám nem minden 65
• Önmagában a digitális adattárolás nem produkál jobb eredményt • El ny az utómunkáknál és az id múlásával jelentkezik • CCD: a többség 800 ezer pixel felbontású • Rögzített mozgókép mérete: 720x576 (400 ezer pixel) • Vannak jobb min ségL,3CCD-s kamerák is. • Fontos paraméter a zoom és a fényer
66
11
Digitális videokamerák
Kártyaolvasók
• Tárolás
• Beépíthet vagy küls kártyaolvasók • Gyakran a nyomtatók (ritkábban a CD írók) is tartalmaznak kártyaolvasót
– DV kazetta – DVD – (kártya)
• Csatlakozók – Firewire – Analóg video kimenet (s-video, vagy kompozit)
• Ár: 80 – 300 ezer FT 67
Digitális hangfelvev
68
Digitalizáló tábla
• Nincs szükség szalagra, mechanikára => kisebb méret • Nincs szükség felesleges jel átalakításra => javul a min ség • Tárolás: memóriakártyákon
• Különböz méret – 3”x4”, 7”x5”, 12”x12”, 18”x12”
• Toll, célkereszt • Általában soros vagy USB portra csatlakozik • Különböz programok támogatása – AutoCad, 3D Studio Max
69
Multimédiás Mobiltelefonok • • • • • • •
70
PDA
Polifonikus cseng hangok (MIDI) Hangrögzítési lehet ség Színes kijelz (65 K szín) Háttérképek / Animációk Beépített kamera EMS, MMS Bluetooth, Infra
• PDA: Personal Digital Assistant – Telefonregiszter, adatbázisok, határid napló, dokumentumok, hangrögzít , vezetéknélküli kapcsolat, szinkronizációs lehet ségek – Operációs rendszer • Pocket PC (MicroSoft) • Palm OS • Symbian
71
72
12
Fotónyomtató • Közvetlenül is nyomtathatunk a tároló kártyáról • Margó nélküli nyomtatás • Jó min ségL fotó papír szükséges (kb 200 Ft/lap)
Néhány jellemz csatoló a Multimédiában
– (lassabb nyomtatás – kb 2-3 perc (A4))
• Kazetták száma – 2 (fekete + 3 szín (CMY) – 4 (mindegyik szín külön kazettában) – 6 (C,M,Y,K, PC,PM) 73
74
NagysebességL adatátvitel (FireWire)
FireWire el zmények
• APPLE: 1999-ben mutatta be az Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 1394 (Firewire)
• Párhuzamos port • SCSI csatolók (40 Mbps átviteli sebesség)
– nagyteljesítményL soros busz, vékony csavart kábel, 6 lábú csatlakozóval – A csatoló alakjára több szabvány is létezik, figyelni kell a vásárlásnál
– Nincs mLködés közbeni leválasztási, csatlakozhatósági lehet ség
• USB – Lehet mLködés közben csatlakoztatni, leválasztani (USB 1.0: max. 12 Mbps, USB 2.0 max. 480 Mbps)
• Firewire (i.Link – Sony) – Max 4,5 m kábelen 400 Mbps átv. sebesség – 63 tartozék egyidejL használata
75
Csatoló összehasonlítás
Vezetéknélküli csatolók a Multimédiában
• IDE (Integrated Device Electronics)
• Megjelentek a hang- és videojelet rádiójelekkel továbbító készülékek (Wireless audio / video transmitter) • Transmitter (adó) - Receiver (vev ) • Hatótávolság általában:
– leggyakrabban lemezmeghajtókhoz használt párhuzamos csatolóeszköz. A vezérl elektronika magában a meghajtóban van, nem igényel külön illeszt kártyát.
• SCSI (Small Computer System Interface) – a szkázi néven ismert nagysebességL párhuzamos csatolóeszköz. Leginkább bels winchesterek csatlakozója, régebbi típusú asztali szkennerek is használják.
• USB (Universal Serial Bus) – soros csatolóeszköz, amely maximum 127 eszköz csatlakozását teszi lehet vé. Az elterjedtebb 1.0 szabványa 12 Mbps, a 2.0 pedig 480 Mbps maximális elméleti átviteli sebességet tesz lehet vé.
• IEEE 1394 (másképpen FireWire vagy i.Link) – nagysebességL soros csatolóeszköz. Maximum 63 eszköz csatlakoztatását teszi lehet , 400 Mbps-os sebességgel. Leginkább multimédiás küls egységek esetén használják, például videokamera, de újabban egyéb nagysebességL eszközök is: merevlemezek, DVD-írók, nyomtatók
76
– Szabadban: 100 m – Bels tér: 50 m
• Tartozék általában: – RCA, euroscart-RCA konverter, hálózati adapter 77
78
13
HDMI
Különlegességek
• High Definition Multimedia Interface • Univerzális csatlakozó szabvány a dig. hang- és videojel átvitelére • DVI szabványon alapul • USB dugóra hasonlít, de itt 19 vezeték van, nem 4 • Tömörítetlen átvitelt tesz lehet vé • LeegyszerLsíti a kábelezést
• Virtuális billentyLzet – Mobil eszközök problémáját megoldhatja (PDA) – Fényforrás, kivetít , szenzor
79
80
CD lemeztípusok • CD-DA (audió) – 120 mm átmér , 76-79 perc, 44,1 kHz mintavételezés, 16 bit kvantálási hossz. Max 99 sáv, min. 4 mp hosszú
CD/ DVD lemeztípusok
• CD MaxiSingle – 120 mm-es audió CD, egyetlen hangállomány (max. 22 perc)
• CD-ROM – 120 mm átmér , 650 MB kapacitás – 80 mm átmér , 210 MB kapacitás 81
82
CD lemeztípusok
CD lemeztípusok
• CD-ROM XA
• Video CD
– interaktív, hangot, animációt, videót tartalmaz • pl. Karaoke CD.
• CD-I
– CD bridge formátumra épül – CD-I eszközökben és PC-n is olvasható
• CD-I
– TV-hez, Audió rendszerekehez csatlakoztatható – vezérlés: egér, fényceruza, trackball
– TV-hez, Audió rendszerekehez csatlakoztatható – vezérlés: egér, fényceruza, trackball
• CD-Bridge Disk
• Írható CD lemezek
– CD-ROM XA CD-I lehet ségekkel 83
84
14
Írható CD lemezek
Írható CD lemezek II.
• CD-MO (magneto-optical)
• CD-R
– adatrögzítés mágneses és optikai eljárással – írható, törölhet (200 °C), újraírható – hagyományos CD meghajtó nem olvassa – 130 mm átmér , 2 oldalasan olvasható
– 120 mm átm, 650 MB kapacitás. – 1x írható
• Photo CD – CD-R lemez, képek rögzítésére – átlagosan 100 fényképet tárol – lejátszás: Photo CD, CD-I, (PC)
• kapacitás:1,2 - 1,3 GB
– 90 mm átmér , 1 oldalasan olvasható • kapacitás: 130-230 MB
• CD-RW
– Tömörítéssel: több, mint 10 GB a kapacitás
– hagyományos meghajtók nem olvassák – kb. 100x írható 85
86
DVD lemezek
DVD szabványok
1. Egyetlen lemezre férjen el egy teljes film (135 perc) 2. A kép legyen jobb min ségL a VHS (Video Home System) rendszereknél 3. A hang legyen kompatibilis a környezeti hangtér hangrendszerrel 4. Legalább 3 nyelv& szöveg kísérhesse a képet 5. Legyen másolás ellen védhet 6. Ismerjen több képméret arányt (aspect ratio) 7. A tartalomnak lehessen több változata 8. Legyen korhatárhoz köthet a film megnézése
• DVD-ROM – számítógépes adatok
• DVD-Video – filmek
• DVD-R – 1x írható
• DVD-RAM – többször írható
87
88
DVD szabványok II.
DVD írható formátum • 6 féle
• CD formátumok
– DVD-R for general (ált. célú, 1x írható) – DVD-R for authoring (profi megoldás) – DVD-RAM – DVD-RW – DVD+RW – DVD+R
– CD-R (írható CD) – CD-RW (újraírható CD)
• DVD formátumok – El ször megjelent: DVD-R, DVD-RW (1999) – Újabb: DVD+R (2002), DVD+RW (2001)
89
90
15
DVD RAM
DVD RAM
• Panasonic fejlesztette ki • Lézersugárral felmelegített lemezre mágneses úton rögzítik az adatot • Kapacitás: 2.58 GB, 4.7 GB, 9.4 GB
• > 300.000 x írható • Élettartam: ~ 30 év • Nem terjedt el széles körben…
– Type I. • Zárt tok, média elérését biztosító ablak
– Type II. • A korong kivehet a tokból
– Type III. • Korong nélküli tok + önállóan beszerezhet korong
91
92
DVD-R, DVD-RW
DVD+R, DVD+RW
• DVD-R
• Philips, RICOH • DVD+RW
– Fejleszt i (authoring) • 635 nm-es lézer
– CD-RW technológián alapul – 4.7 GB kapacitás – CLV és CAV módban is írható (elvileg) – Kb. 1000 x írható újra
– Általános (general) • 650 nm-es lézer • Ebb l alakult ki a DVD-RW
• DVD-RW (Pioneer)
• DVD+R
– Kb. 1000 x írható újra
– DVD+RW 1x írható változata – Csak CLV módban írható 93
• • • • •
94
Inkompatibilitási gondok
Melyiket válasszuk?
DVD-RAM (Panasonic) DVD-R/RW (Pioneer) DVD+R/RW (Philips) …. (Sony ) Vannak átfedések => kaotikus állapot!!!
• Sok olyan meghajtó van, amely mindkét formátumot tudja írni • A minuszos formátum lépésel nye egyre inkább eltLnik
Melyiket válasszuk?
95
– DVD+RW: el ny a videorögzítés, vágás területén. Nagyobb kompatibilitás. – DVD-RAM: csak adattárolásra megfelel – DVD-RW: nincs lehet ség a felvett anyagok vágására – DVD+R: a mai olvasókban már nincs különbség a DVD-R formátumhoz képest
96
16
Optikai lemezek (CD, DVD)
CD lemez keresztmetszet
• Az információrögzítés digitálisan, egy spirálon belülr l kifele. • Letapogatás lézer sugárral.
Festék réteg Véd lakk réteg
• CD lemez: 1 oldalas 1 rétegL. • DVD lemez:
Tükröz alumínium réteg 1
– 1 oldalas 1 rétegL, 1 oldalas 2 rétegL, – 2 oldalas 1 rétegL, 2 oldalas 2 rétegL.
0
1
1
1
Lyuk
PIT
• Méret:
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
0
Lyuk Sík
Sík
Polykarbonát hordozó
LAND
– 120 mm átmér , 1,2 mm vastag (CD), 2 × 0,6 mm vastag (DVD) 97
CD-ROM optikai rendszere
98
CD ROM meghajtók • csatlakozás: – SCSI kártyához, IDE lemezmeghajtóhoz, – speciális interfészhez vagy hangkártyához
• Adatátviteli eljárás: – CLV (Constant Linear Velocity) Áll. átv. sebesség – CAV (Constant Angular Velocity) Áll. fordulatszám
• Egységnyi sebesség CLV eljárásnál: – CD-ROM lemez: 150 kbyte/sec, • tipikus sebességek: 24×, 32×, 40×
– CD-DA lemez: 176.400 byte/sec = 172,2 kbyte/sec • Átlagos elérési id : 200 – 400 msec 99
DVD lemeztípusok 1 oldal, 1 réteg: DVD5, 4,7 GB
1 oldal, 2 réteg: DVD9, 8,5 GB
2 oldal, 1 réteg: DVD10, 9,4 GB
2 oldal, 2 réteg: DVD17, 17 GB
100
DVD meghajtó optikai rendszere
101
102
17
DVD ROM meghajtó
CD
• csatlakozhat
K üls
átm ér
12 0 m m
12 0 m m
B els
átm ér
46 m m
46 m m
– SCSI kártyához
Lem ez vasta gság
– IDE lemezmeghajtóhoz.
Lyuk ak hossza
• Egységnyi adatátviteli sebesség: 1250 kbyte/sec (mint a 8x CD-ROM) • Lehetséges sebességek: 1×, 2×, 3×, 4×. • Átlagos elérési id : 200 – 250 msec
DVD
T áro ló k apacitá s
1 ,2 m m
2×0 ,6 m m
0,8 3 µm
0 ,4 – 0,4 4 µm
7 4 0 M b ájt
4 ,7 – 17 G b á jt
103
104
CD Szabványkönyvek
Szabványok
– A Sony és a Philips cég által közösen kidolgozott szabványok.
• Red Book:
1982, CD-DA (audio CD)
• Yellow Book: 1984, CD-ROM – kiegészítés: 1988, CD-ROM XA
DVD lemez
DVD CD CD lemez szabványkönyv szabványkönyv
DVD-ROM DVD-Video DVD-Audio DVD-R
"A" könyv "B" könyv "C" könyv "D" könyv
CD-ROM Video CD CD-DA CD-R
DVD-RAM
"E" könyv
CD-MO
Yellow Book White Book Red Book Orange Book 2. Rész Orange Book 3. Rész
• Green Book: 1987, CD-I • White Book: 1991, Video CD • Orange Book: 1991, CD-R, CD-MO, CD-RW 105
106
CD lemezek élettartama
DVD mLszaki jellemz k
• Az el írások az IEC 908 szabványban találhatók. • Az élettartam szempontjából fontos paraméter a reflexió és stabilitása. A reflexiócsökkenés jel/zaj viszony romlását okozza. N a blokk hibaarány (BLER). • Környezeti el írások: • H mérséklet: -40° - +70° • Relatív páratartalom (kondenzáció nélkül):10% - 90% • Élettartam: – normál CD legalább 100 év – CD-R legalább 15 év – CD-MO kb. 40 év 107
DVD5
DVD9
Kapacitás (Gbájt)
4,7
8,5
DVD10 DVD17 9,4
17
Oldalak/rétegek
1/1
1/2
2/1
2/2
0,4
0,44
0,4
0,44
Adatkódolás
EFM+
EFM+
EFM+
EFM+
Hibajavítás
RPC
RPC
RPC
RPC
Olvasási seb. (m/sec)
3,49
3,84
3,49
3,84
Lyukak hossza (µm)
108
18
CD és DVD összehasonlítása Paraméterek Lyukméret Menetemelkedés Információs rétegek Moduláció Jobb kihasználás Vezérlés
CD 0,83 µm 1,6 µm 1 17 bit 29,8% 122 bájt
DVD 0,4 µm 0,74 µm 1–4 16 bit 42% 16+104 = 120 bájt
Új szabványok • Kék lézer rövidebb hullámhosszát használja ki • Gyártók és filmgyárak harca áll a háttérben. • HD-DVD (Toshiba)
Javulás 208% 216% 106% 141% 102%
– Olcsó el állítás, mert a jelenlegi gyártósort lehet használni – 15 GB kapacitás rétegenként (DL: 30 GB)
• Blu-Ray (Sony)
DVD / CD kapacitás arány = 4,7 Gbájt / 700 Mbájt = 688%
– Új technológiai alapok – Adatépségi problémák… – 25 GB kapacitás rétegenként (DL: 50 GB) 109
110
Lightscribe • Közvetlenül a CD/DVD-re „nyomtathatunk” • Drágább (4x) a nyersanyag • Kell hozzá – LS író – LS lemez – LS írószoftver
Multimédia alkalmazások elemei
111
MM alkalmazások elemei
112
Szöveges rész
• Szöveg: A közlésre szánt információ alapja. • Hanganyag: Grafika aláfestése, videoanyagok, animációk hanggal való lejátszása. • Állókép, animáció: Szövegben nehezen elmagyarázható információk álló- és mozgóképi megjelenítése. • Videoanyag: Mozgófilmek, TV mLsorok vagy események bemutatása. • Videokonferencia: Hang- és videoanyag él ben történ felvétele, továbbítása és lejátszása 113
• szöveg bevitele => szöveg kiviteli formájának (stílusának) kialakítása. • Szöveg beviteli lehet ségek: – begépelés, – nyomtatott szöveg beolvasása lapolvasóval, és a beolvasott szöveg felismerése OCR (Optical Character Recognition) szoftver segítségével – háttértárban lév szöveg konvertálása a kívánt formátumra.
114
19
Szöveg begépelése
Beolvasás lapolvasóval • OCR szoftver használata
• Szövegszerkeszt használata • Megoldandó problémák:
– nyomtatott szöveg bescannelése a memóriába. – Ez képfileként történik. bit raszter (DIB = Device Independent Bitmap) típusú képfájl. – A képfájl tárolja a papírlap formátumát.
– a betLtípus, betLméret meghatározása; – a képerny oldalra fér szöveg meghatározása; – a képerny kivitelének meghatározása.
• Kész szöveg használata esetén a fenti problémák már meg vannak oldva.
115
OCR program mLk dése 1. 2. 3. 4. 5. 6.
116
OCR felismerési eljárások • Összehasonlítás:
A feldolgozandó képfájl elérése. A képfájl el -feldolgozás Felbontás, zónázás Felismerés Ellen rzés, tanítás Mentés
– minden képelemet a karaktereknek a háttértárban tárolt bittérképes mintaábrájával – A mintaábra karakterkódja a felismert karakternek a kódja. – A módszer betLméret és betLtípus függ
• Körvonalelemzés: – a program a képelemek körvonalelemei méretének illetve arányainak elemzésével határozza meg a képelemekhez rendelhet karakterek kódját. – betLmérett l és betLtípustól független felismerést biztosít.
117
Szöveg a képerny n
118
BetLtípus
• A képerny a multimédia alkalmazások legfontosabb kiviteli eszköze. • A képerny oldal kivitelének figyelembe veend szempontok:
• A betLméret legyen minden felbontásban olvasható. • Vetítésnél ajánlott méret nagyobb, mint 20 pont. • A képerny n jól olvasható betLtípust kell használni, ami megtalálható minden számítógépen. • Nem célszerL kett nél több betLtípust használni egy képerny oldalon. • Ne legyen túl sok szöveg egy képerny oldalon
– BetLtípusok – Szövegstílusok – Háttér – Színek
119
120
20
Szövegstílusok
Háttér • Mindig van háttér. (papír - fehér) • A képerny n a háttér választható.
• CSUPA NAGYBETgBhL álló szöveg kerülése
– el készíti az információt, meghatározza a képerny oldal hangulatát.
• A képerny n félkövér betLkkel történjen a kiemelés, mert ezek feltLn ek, jól olvashatók.
• Ismertet jellegL szövegnél legyen a háttér egyszínL. • A szín alkalmazkodjon a szöveg színéhez. • Izgalom felkeltéséhez legyen a háttér élénk színL, esetleg mintás.
• Az árnyékolt szöveg változatos, jól olvasható. olvasható • A keretezés javítja a szöveg olvashatóságát. • Lehet változó karakterek közötti távolságot használni 121
Színek
122
Színproblémák
• A színek hangulatot, benyomást közvetítenek. • Kontraszt dús színkombinációkat célszerL használni. • A telített színek használatát kerülni kell. • Ne legyen négynél több szín egy képerny oldalon. • Képelemek ne csak színekkel legyenek megkülönböztetve, vannak színvakok és színtéveszt k is.
123
124
Objektumok
Hypertext
• Objektum lehet szöveg, táblázat, grafikus, hang, videó, stb. OLE (Object Linking and Embedding) • objektum csatolható szöveghez illetve beilleszthet szövegbe. • Forrásdokumentum az objektum származási helye. • Céldokumentum az a dokumentum, amibe az objektum beépítésre kerül. • Csatolás: a céldokumentumban csak az objektumra való hivatkozás található. • Beágyazás: a céldokumentum tartalmazza a teljes objektumot
• Könyvek szekvenciális olvasásra készülnek, vagyis az információközlés során építenek a korábbi ismeretekre. • Hypertext dokumentációk önálló információegységekb l állnak, melyek között sok kereszthivatkozás lehet. • szöveges és grafikus információk között is lehet kereszt-hivatkozás. • A hypertext dokumentáció információegységei a csomópontok, melyeket kereszthivatkozások mint élek kapcsolnak össze.
125
126
21
Hypermédia, multimédia
Nemlineáris információláncolás
• A hypermédia olyan rendszer, melyben tetsz leges információk között lehetnek kereszthivatkozások. A hypermédia megjelenít eszközei szövegeket, ábrákat, hangokat és mozgóképeket is meg tudnak jeleníteni. • A hypermédiarendszer egy b vített hypertext rendszer. A hyper-média egyik legelterjedtebb formája a World Wide Web. • A multimédiarendszer képes hypermédia dokumentumokat megjeleníteni.
• az olvasó dönthet az információ megismerés sorrendjér l (kereszt-hivatkozások • A hypermédia dokumentumban vannak gráfok, amik csomópontokat összeköt éleket jelentenek. • A csomópontok az információegységek. • Az élek létesítenek kapcsolatot a különféle információegységek között. Ezek neve link vagy hivatkozás..
127
128
Nemlineáris információláncolás 2
Navigálás
• Minden link két csomópontot köt össze. A linkek vége a horgony. • A forrás horgony a hivatkozás kiindulópontja.
• A dokumentumban a mozgás navigálás egy gráfban. • A szerz nek ki kell alakítani hivatkozásokat, hogy az olvasó az egyik információegységb l egy másikba juthasson. • A hivatkozások kiindulópontja a horog (URL: Uniform Resource Locator).
– Err l jelzést kap a felhasználó
• A cél horgony a hivatkozás végpontja. Meghatározza a kapcsolódó információ helyét. • A link csak egyirányú mozgást enged meg
– A horgok strukturált adatok: meghatározzák a hivatkozott információegység típusát, nevét, stb.
129
130
WWW
Böngész
• lehet vé teszi az információknak az egész világon történ terjesztését. • Az Internet a helyi hálózatok összessége. => az Internet mLködését szabványosítani kellett.
• Az ügyfelek számítógépein futó program, mely kapcsolatot teremt az ember és a szerverek között a böngész (browser). • A kliens programok szolgáltatásai:
– A szabványokat az RFC (Request For Comments) dokumentumok tartalmazzák.
131
– HTML (HyperText Markup Language) dokumentumok megjelenítése – Állóképek (GIF, JPG, stb.) megjelenítése – Mozgóképek lejátszása, hangok megszólaltatása – Internet kapcsolatok kiépítése – Hálózati szolgáltatások (ftp, gopher) fogadása 132
22
Hangállományok az Interneten
Képállományok az Interneten
• Egy perc hosszú CD min ségL sztereo hangállomány ~ 10,093 Mbyte • Letöltés
• A digitális képállományok nagyméretL állományok. – 640 × 480, 8 bit színinformációs kép: 300 kbyte – Letöltése
– 64 kbit/sec sebesség: 21,5 percig tart. – =>az Interneten csak tömörített digitális hangállományok találhatók. – tömörítési eljárás: MP3 (MPEG Audio Layer 3) eljárás. – A tömörítés – nem jelent s min ségromlás mellett – 20× és 40× érték lehet.
• 64 kbit/sec sebesség mellett 37,5 mp-ig tart.
– =>az Interneten tömörített képállományok találhatók. – Kétféle tömörítési eljárás használatos a veszteségmentesen tömörít GIF eljárás, és a veszteséges JPEG eljárás. 133
GIF és JPG
134
Videofileok az Interneten
• A legtöbb GIF file színmélysége 8 bit (256 szín). – Els sorban fekete-fehér illetve kevés színt tartalmazó képeknél, vonalas ábráknál használatos.
• Speciális GIF: az animált GIF – GIF fájl veszteségmentesen tömörített képfile, kibontása után korlátlanul újra tömöríthet .
• A JPG fájlok színmélysége 24 bit (16 M szín).
• Nagyon nagyméretL állományok. • Méretüket befolyásolja: – a képméret, a színinformáció és a képváltási frekvencia. – Az Interneten használt színinformáció 16 vagy 24 bit, képváltási frekvencia 25 Hz vagy 30 Hz.
• Az Interneten csak tömörített videoállományokat mozgatnak. (MPEG 4 eljárás).
– Fényképek, mLvészi ábráknál használatos. A kibontott JPG képek csak min ségromlás mellett tömöríthet k újra
– Min ségromlás mellett elérhet több, mint 100×-os tömörítés. A videoállományok letöltéséhez legalább 64 kbit/sec sebességL ISDN vonal szükséges. 135
136
Multimédia rendszerek a NET-en
Alkalmazások
• Az Internetre csatlakozó multimédiarendszerek a szerver – kliens elv szerint mLköd elosztott multimédiarendszerek. • F rendszerelemek:
• Videokonferencia: – valósidejL interaktív hang- és videokapcsolat hálózattal összekapcsolt helyszínek között.
• Távoktatás: – tananyagok megismerése közben interaktív kapcsolat a tanár és a hallgatók között.
– információt tároló és szolgáltató Web szerverek – a szerver és a kliens közötti hálózatok – kliens számítógépek
• Egészségügy:
• A Web és a lokális szervereken meg kell oldani: – Nagy mennyiségL információ tárolását – nyilvántartását, visszakeresését és szolgáltatását. – adatvédelem és az adatbiztonság. 137
– betegek adatait és vizsgálati eredményeit tároló elosztott multimédiarendszer
138
23
VÉGE
139
24
