Классы
Предметы
Важное замечание:

С помощью наших видеоуроков вы сможете:
1. Подготовиться к завтрашнему уроку в школе.
2. Научиться грамотно пользоваться компьютером на домашнем уровне.
3. Понять основные тенденции и логическую основу этой отрасли.

Но если вы хотите стать специалистом, обратитесь к таким сайтам, как Codecademy.com, Teamtreehouse.com, www.piktomir.ru.

Поскольку информатика (и всё, что с ней связано, — электроника, робототехника и т.д.) — быстроразвивающаяся отрасль, школьная программа по ряду тем может отставать от действительности.

Если вы специалист и хотите добавить актуальную информацию, снять дополнение к уроку, пишите нам на info@univertv.ru.

Введение. Обработка мультимедийной информации

Данный урок поможет пользователям получить представление о теме «Введение. Обработка мультимедийной информации». В течение этого занятия вы сможете узнать, что представляет собой мультимедиа. Учитель расскажет о способах обработки мультимедийной информации, об особенностях этих способов.

Тема: Средства и технологии в создании и обработке мультимедийной информации

Урок: Введение. Обработка мультимедийной информации

 

1. Введение

В различных словарях и справочниках можно найти разные определения понятия мультимедиа. Например, в Издательском словаре дается следующее определение:

2. Мультимедиа и мультимедийные компьютеры

Мультимедиа – это совокупность всех видов информации (графической, звуковой, видео).

В словаре по естественным наукам (сетевую версию словаря можно найти на сайте (Источник) представлено следующее определение:

Мультимедиа – совокупность компьютерных технологий, одновременно использующих несколько информационных сред: графику, текст, видео, фотографию, анимацию, звуковые эффекты, высококачественное звуковое сопровождение.

В данных определениях нет противоречий: под мультимедиа понимают и совокупность различных видов представления информации, и технологию обработки такой информации. Основу технологий составляют аппаратные и программные части, то есть существуют специальные программные средства для обработки мультимедийной информации (графические редакторы, звуковые редакторы, видеоредакторы). Об аппаратной части мы уже говорили, когда рассматривали различные устройства современного компьютера. Существует такое понятие, как мультимедийный компьютер (рис. 1).

Рис. 1. Мультимедийный компьютер

Что представляет собой мультимедийный компьютер?

Такой компьютер должен иметь достаточно большой объем оперативной памяти (рис. 2) для хранения мультимедийной информации.

Рис. 2

Рис. 3

Он должен иметь мощную видеокарту (рис. 3) не только для того, чтобы отображать на экране монитора картинку с хорошим разрешением, но и для того, чтобы поддержать работу видеоредактора.

Также мультимедийный компьютер должен иметь звуковую карту (рис. 4), акустическую систему (рис. 5), наушники и микрофон (рис. 6).

Рис. 4

Рис. 5

Рис. 6

Кроме этого, компьютер должен иметь DVD/CD-дисковод (рис. 7).

Рис. 7

Мультимедийную информацию активно используют для обучения. Интерактивные тексты, видео, звуковая учебная информация активно используется для дистанционного обучения через Интернет.

3. Модели представления графических изображений

Модели представления графических изображений

Чтобы изображение можно было хранить на компьютере, обрабатывать и передавать, оно должно быть представлено в цифровом виде. Для представления графической информации в цифровом виде были предложены две модели графических изображений. Одна из моделей называется точечной (растровой), а вторая модель – векторной (объектной).

4. Точечная (растровая) модель представления графических изображений

В точечной модели изображение – это совокупность пикселов (одинаковых по размеру и форме мельчайших элементов изображения), расположенных в виде матрицы (таблицы).

Пиксел – аббревиатура двух английских слов: picture element (элемент изображения).

Пикселы обладают следующими важными свойствами: однородность (все пикселы имеют одинаковую форму) и неделимость (пиксел – мельчайший элемент). Каждый пиксел вносит свой вклад в формирование изображения. Иногда точечное изображение называют растровым.

Растр (от нем. raster) – это решетка (сетка), которая разбивает изображение на отдельные элементы.

Представление точечного изображения – это совокупность сведений о цвете всех пикселов, которые составляют данное изображение. Хранить информацию о цвете точки можно при помощи разного количества бит информации. Например, при помощи 1 бита мы можем хранить только 2 цвета – белый и черный (0 и 1).

Глубина цвета – величина, определяющая количество информации о цвете точки изображения.

Если на глубину записи отводится 1 байт (8 битов), то доступно будет 28=256 цветов.

Разрешение (resolution) – количество пикселов (pixels) или точек (dots) на дюйм (inch) изображения. Оно измеряется в ppi (pixels per inch) или dpi (dots per inch).

Различают разрешение оригинала (то разрешение, с которым изображение сканировали, фотографировали, создавали с помощью графического редактора), а также разрешение изображения на экране монитора и разрешение напечатанного изображения.

Разрешение экрана монитора может быть различным, его можно выбрать в настройках разрешения экрана ОС.

Примеры разрешения мониторов:

  • 800х600;
  • 1024х768;
  • 1280х1024;
  • 1600х1200;
  • 1920х1080.

Чем больше разрешение экрана, тем лучше изображение.

Разрешение печатного изображения – это количество отдельных точек, которые могут быть напечатаны на участке единичной длины.

Разрешение печатного изображения также измеряется в ppi и dpi. Для получения относительно качественного изображения необходимо хотя бы 72 dpi, а для получения действительно качественного – не меньше 300 dpi.

Точечная модель представления графического изображения появилась не случайно. Это модель известных художественных техник (например, мозаики, вышивки). Когда мы смотрим на изображение, выполненное в стиле мозаики, мы видим сплошное изображение, и только при приближении можно увидеть, как оно распадается на отдельные точки. Аналогично, при приближении к глазам вышивки, мы видим, что изображение распадается на отдельные крестики, бисеринки. Каждый такой элемент (камешек, крестик) вносит свой вклад подобно тому, как пиксел вносит свой в формирование графического изображения. Фотографии, репродукции полотен, иллюстрации чаще всего представляются с помощью точечной (растровой) модели представления изображений.

5. Векторная (объектная) модель представления графических изображений

Еще одна модель представления цифрового изображения – векторная модель. В векторной модели изображение – это совокупность разнообразных сложных геометрических объектов, состоящих из простейших фигур (круги, эллипсы, прямоугольники, многоугольники, отрезки прямых, дуги кривых линий). Такие фигуры называют также графическими примитивами.

С векторными изображениями мы встречались на уроках алгебры, когда рисовали графики функций, геометрии, черчения. С помощью векторной модели очень легко представить изображения, которые являются схемами, чертежами, рисунками, то есть там, где не важна фотореалистичность.

Для того чтобы сохранить информацию об изображении в векторной модели, достаточно записать математические формулы, которые помогут воссоздать линию, круг, дугу. Например, для того чтобы записать информацию о круге, мы должны записать координаты центра и радиус.

6. Достоинства и недостатки моделей представления графических изображений

Каждая из моделей имеет свои достоинства и недостатки. Сравним эти модели. Точечная модель требует больших объемов памяти для хранения изображения, потому что необходимо хранить информацию о каждой точке изображения. Размер графического файла равен произведению площади изображения на разрешение и на глубину цвета. В векторной модели хранится только важнейшая информация о графических примитивах, поэтому файл с векторными изображениями меньше по объему, чем с растровыми.

Изображения, представленные векторной моделью, не теряют своего качества при изменении их размеров или при другой трансформации (рис. 9), а растровые изображения ухудшаются (рис. 8). При увеличении масштабов изображения между пикселами возникает пустое пространство, которое заполняется копиями существующих пикселов, из-за этого изображение «размывается» (рис.8). Нам кажется, что размер пиксела увеличивается за счет того, что вокруг существуют его копии.

Рис. 8

Рис. 9

Для обработки точечных и векторных изображений существуют специализированные графические редакторы. Для обработки точечных изображений можно использовать графические редакторы Adobe Photoshop (рис. 10), Gimp и другие редакторы.

Рис. 10. Окно графического редактора Adobe Photoshop

Для обработки векторных изображений можно использовать графические редакторы CorelDRAW (рис. 11), Adobe Illustrator и другие редакторы.

Рис. 11. Окно графического редактора CorelDRAW

С появлением новых версий редакторов их стараются выполнять многофункциональными (позволяют импортировать и работать как с векторными, так и с растровыми графическими изображениями).

Рендеринг – преобразование векторного изображения в точечное.

7. Формат графических файлов

Формат файла – это описание (спецификация) того, что именно, где и в каком виде должно быть представлено в файле.

Существует более 20 различных форматов графических файлов. Примеры форматов графических файлов:

  • BMP;
  • JPEG;
  • GIF;
  • TIFF;
  • CDR;
  • PCX;
  • WMF.

8. Сжатие информации

Каждый такой формат несет в себе информацию о файле и о способе сжатия графической информации. Мы уже говорили, что графические файлы могут занимать большие объемы памяти. Разработаны способы сжатия информации, которые и хранятся в формате файла.

Сжатие может происходить двумя способами: с потерями информации (необратимое) и без потери информации (обратимое, основано на удалении избыточности исходного представления информации, то есть на применении более экономного кодирования).

Рассмотрим такой пример:

Пусть исходная информация представлена следующим образом: ААА БББ ВВВВ АААААА. Тогда более экономным представлением этой информации будет: А3 Б3 В4 А6 (числа указывают на количество повторений буквы).

Алгоритм такого сжатия очень прост: мы заменяем повторы символов указанием их количества. Восстанавливается такая информация после сжатия достаточно легко. Такое сжатие является сжатием без потерь. Данный способ сжатия будет работать хорошо, например, в изображениях с областями одного цвета (темный или белый фон).

9. Заключение

Итак, на данном уроке мы рассмотрели модели представления графических изображений, рассмотрели их достоинства и недостатки, форматы графических файлов, способы сжатия информации при представлении графического изображения. В дальнейшем мы рассмотрим подробнее средства, которые позволяют обрабатывать графическую информацию, а именно графические редакторы и приемы работы в них.

 

Список литературы

  1. Угринович Н.Д. Информатика-9. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.
  2. Гейн А.Г., Юнерман Н.А. Информатика-9. – М.: Просвещение, 2012.
  3. Соловьёва Л.Ф. Информатика и ИКТ. Учебник для 9 класса. – СПб.: БХВ-Петербург, 2007.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Project68.narod.ru (Источник).
  2. Esate.ru (Источник).
  3. Bgtu-ief.com (Источник).

 

Домашнее задание

  1. Что такое мультимедиа?
  2. Какие модели представления графических изображений вы знаете?
  3. В чем достоинства и недостатки моделей представления графических изображений?
  4. Какие форматы графических файлов вы знаете?
http://bgtu-ief.com