Лет назад

20 лет назад.

После серьезных успехов в деле миниатюризации приборост-

роения были созданы комфортабельные условия для дальнейшего

творфества. Специальный шлем, по размерам несколько больший,

чем обычный шлем мотоциклиста, был оборудован двумя маленькими

мониторами, расположенными прямо против глаз. Эти мониторы

служат для пользователя "глазами в мир", предоставляя полный

электронный обзор. Если пользователь поворачивает голову,

изображение на мониторах также отслеживает смену направления

взгляда без заметной задержки.

Перчатки с датчиком дополняют "вооружение" пользоаптеля.

Эти перчатки при помощи датчиков преобразуют движение руки или

даже отдельных пальцев в электрические импульсы. Датчики ре-

гистрируют положение рук и направление их движения. Кабель из

стекловолокна, проложенный между двух слоев ткани внутри пер-

чаток, реагирует, даже если пошевелить пальцем. Комплексное

движение передается некой виртуальной руке в компьютере, и там

решается вопрос об ответных действиях и реакции. Перчатки поз-

воляют моделировать поднятие и опускание предмета или открытие

и закрывание дверей и т.д.

Дальнейшее развитие идея перчаток нашла в разработке пол-

ностью укомплектованного датчиками костюма. В его конструкцию

заложен тот же принцип преобразования движений тела в электри-

ческие сигналы.

Главным образом поддержку этим разработкам оказывало аме-

риканское космическое ведомство NASA, которе хотело с помощью

этих конструкций управлять, например, роботами.

Пока такие системы попадут на потребительский рынок,

должно пройти еще некоторое время, однако у автора есть уве-

ренность, что наши дети вместо простого наблюдения скучной

комьютерной игры или видеофильма смогут полностью погрузиться

в мир виртуальной реальности и с помощью, например, перчаток

не только смотреть, но и активно вмешиваться в происходящие на

экране события.

3.1.4. "Живое" видео на PC

Видимо, уже в ближайшее время "живое" видео (примерно то,

что вы видите на экранах кинотеатров и телевизоров) на персоо-

нальном компьютере будет таким же привычным делом, каким се-

годня является, например, 24-разрядное представление цветовой

пвлитры. Станут обыденными такие понятия, как видеобазы дан-

ных, видеоэлектронная почта и видеоконференции. С передачей и

воспроизведением звука, текста и графики уже сейчас не возни-

кает больших затруднений, так что дело только за видео.

Для начала стоит напомнить, что видео является пока толь-

ко аналоговым и что персоональный компьютер как устройство об-

работки цифровых данных не может использовать аналоговый сиг-

нал, так сказать "напрямую", и перед вводом в компьютер любой

аналоговый сигнал должен быть предварительно представлен циф-

ровым кодом...

Очевидно, что ни по возможностям хранения, ни по ско-

ростям передачи информации персональные компьютеры совершенно

не способны решать подобные задачи. Что же делать?

Надо каким-то образом сократить поток данных. Использова-

ние имеющихся технических средств не могут привести к решению

поставленной задачи. Пора обратится к специализированным

средствам, обеспечивающим работу со сжатием данных.

Любые методы сжатия данных основаны на поиске избыточной

информации и последующем ее кодировании с целью уменьшения

объема. В настоящее время существует несколько методов сжатия

данных, которые в зависимости от решаемой задачи могут исполь-

зоваться с теми или иными модификациями, и если уж не обилие,

то по крайней мере, достаточное количество программно-аппарат-

ных средств для работы с видео информацией, использующих алго-

ритмы сжатия данных. Как правило их объединяют под общим наз-

ванием "кодеки" (CODEC, COmpressor-DECompressor). Всеобщее

признание получили, например, такие кодеки, ставшие промышлен-

ными стандартами, как Cinepak, Motion JPEG и Indeo. Все эти

средства используют, вообще говоря, одинаковые или во многом

похожие алгоритмы сжатия. Алгоритмы для кодеков делятся на

внутрикадровые и межкадровые (intraframe и interframe). Внут-

рикадровое сжатие может выполняться для каждого кадра. Межкад-

ровое сжатие использует информацию об изменениях кадров. Не

все кодеки используют совместно внутри- и межкадровое сжатие,

от чего естественно, зависит степень компрессии информации.

3.1.4.1. Система DVI

DVI, разработанная фирмами RCA и General Elektric (затем

права на нее приобрела компания Intel), имеет два уровня: пре-

зентационный (Presentation-Level Video, PLV) и реального вре-

мени (Real Time Video, RTV). PLV предлагает полноэкранное ви-

део с частотой 30 кадров в секунду, однако его создание стоит

дорого (примерно 200 долларов за минуту конечного видео). Уро-

вень же RTV достижим и на персональном компьютере, оборудован-

ном соответствующими аппаратными средствами, однако параметры

воспроизведения при этом значительно хуже.

Аппаратным ядром системы DVI является набор i750, состоя-

щий из 2 микросхем, выполняющих обработку видеоинформации в

реальном масштабе времени. Наиболее эффективно его использова-

ние при таких преобразованиях изображения, как например, изме-

нение его масштаба, сдвиг или вращение... БИС Display

Processor 82750DB в реальном масштабе времени выполняет такие

функции отображения , как например, преобразование формата и

цвета, интерполяцию, синхронизацию получаемых разными способа-

ми изображений. С ее помощью можно кодировать строки изображе-

ния так, что в отдельных частях экрана будут содержаться раз-

личные видео и грфические изображения, да к тому же еще с раз-

личным разрешением.

Вся обработка видео информации осуществляется в прост-

ранстве YUV, используемом в телевидении. Переход из прост-

ранства RGB в пространство YUV позволяет эффективно сжать ин-

формацию за счет того, что разрешающая способность зрения че-

ловека является значительно более высокой по яркости, чем по

цвету. Другими словами, полная и детальная яркостная информа-

ция даже при весьма скудной информации о цветности позволяет

получить изображение вполне приемлемого для зрения качества.

В DVI используется эффективное сжатие видеоинформации на

основе метода JPEG, предложенного в 1990 году Объединенной

группой экспертов в области фотографии (Joint Photographic

Experts Group, JPEG) в качестве стандартного для обработки не-

подвижных изображений. Этот метод позволяет достичь очень

высоких коэффициентов сжатия: например, 14-Мбайтный файл можно

сжать примерно до 1.2 Мбайт, то есть до емкости обычной диске-

ты. Но сжатие выполняется с потерями, то есть восстановление

после сжатия изображения может отличаться от исходного.

Алгоритм предполагает, что после перевода RGB-изображения

в пространство YUV выполняется так называемое прореживание

данных цветности. Впрочем прореживание может и не выпол-

няться. При дальнейшей обработке используется метод ЦОС

(используется дискретное косинусное преобразование - разновид-

ность дискретного преобразования Фурье). Далее, полученные

данные перекодируются в соответсвии с одним из методов опти-

мального кодирования (метод Хааффмена), при котором чаще

встречающиеся значения кодируются меньшим числом разрядов, что

позволяет плотно "упаковывать" полученную информацию. При вос-

становлении изображения перечисленные преобразование выполня-

ются в обратном порядке.

Возможная степень сжатия зависит от характеристик изобра-

жения: а именно, изображения, в которых соседние пикселы мало

отличаются друг от друга, сжимаются лучше.

Для кодирования аудиоинформации в DVI используется

ADPCM-алгоритм (Аdaptive Delta Pulse Code Modulation -

адаптивная дельта-импульсно-кодовая модуляция, АДИКМ). Как из-

вестно при таком кодировании сохраняется только разность между

текущим значением сигнала и предшествующим.

Примером реализации коммерческого продукта DVI для персо-

нальных компьютеров стал комплект Action Media 750, выполнен-

ный на базе набора i750. Одна из плат комплекта предназначена

для считывания и воспроизведения видео и звуковых данных, сжа-

тых по методике DVI и записанных, например, на CD-ROM, а дру-

гая для сжатия видео в реальном масштабе времени с последующей

записью на диск.

Похожие работы

Метод проблемно-структурного моделирования мультимедиа соревнований по традиционному каратэ-до

Скачать

7556

0

0

... и действия судей на мониторе, а затем выносит решение и заполняет протокол (функции арбитра - КАН-СА). Примечания: 1. Мультимедиа соревнование по КУМИТЭ является совокупностью мультимедиа спаррингов. 2. Метод проблемно-структурного моделирования позволяет перестраивать и компоновать каждое отдельное мультимедиа выступление по КАТА аналогично модели мультимедиа спарринга. Выводы Метод проблемно- ...

Методика використання мультимедійних технологій при вивченні теми "Загальні відомості про менеджмент" у 10–11 класах

Скачать

54712

1

1

... – давати професійну характеристику менеджера; – аналізувати сутність менеджменту; – виконувати схематичне планування; – презентувати бізнес-план. ІІ. Методичні основи використання мультимедійних технологій при вивченні теми „Загальні відомості про менеджмент” у 10–11 класах 2.1. Розробка методики вивчення теми «Використання мультимедійних технологій» при вивченні теми «Загальні відомості ...

Использование мультимедиа на уроках математики при изучении положительных и отрицательных чисел в 6 классе как средство активизации деятельности учащихся

Скачать

74627

6

11

... осознать ключевые преимущества мультимедиа и стремиться максимально использовать именно их. Глава 2. Практическое применение мультимедиа на уроках математики   2.1. Конспект урока по математике в 6 «а» классе школы №16 (приложение 2) Тема: Деление положительных и отрицательных чисел Цели: (слайд 1) 1.         научить делить положительные и отрицательные числа 2.         закрепить ...

Мультимедиа технологии

Скачать

44181

0

0

... графики, звука, видео и анимации. Завершающим этапом явилась мультимедиа, соединившая в себе обе эти системы. Тем не менее всплеск интереса в конце 80 – х годов к применению мультимедиа – технологии в гуманитарной области, в частности в историко-культурной, связан с именем выдающегося американского компьютерщика – бизнесмена Билла Гейтса. Именно он является автором идеи создания и успешной ...