Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Βασικά Στοιχεία Πολυμέσων - 2 VB Ήχος Πίεση του αέρα είναι η πυκνότητα των μορίων του αέρα. Όταν ένα αντικείμενο δονείται ή μετακινείται προκύπτουν αλλαγές.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Βασικά Στοιχεία Πολυμέσων - 2 VB Ήχος Πίεση του αέρα είναι η πυκνότητα των μορίων του αέρα. Όταν ένα αντικείμενο δονείται ή μετακινείται προκύπτουν αλλαγές."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1

2 Βασικά Στοιχεία Πολυμέσων - 2 VB

3 Ήχος Πίεση του αέρα είναι η πυκνότητα των μορίων του αέρα. Όταν ένα αντικείμενο δονείται ή μετακινείται προκύπτουν αλλαγές στην πίεση του αέρα. Αυτό επιδρά στα διπλανά μόρια κ.ο.κ. Όταν ακούμε έναν ήχο, στην πραγματικότητα αισθανόμαστε την επίδραση των αλλαγών πίεσης του αέρα στο αυτί μας. Αυτές τις αλλαγές που λαμβάνει το αυτί μας τις μετατρέπει σε ηλεκτρικά σήματα τα οποία στέλνονται στον εγκέφαλο του ανθρώπου και ο οποίος τα μετατρέπει σε ήχο

4 Συχνότητα Ήχου Η συχνότητα με την οποία γίνονται οι αλλαγές στην πίεση του αέρα λαμβάνονται σαν βάθος - τόνος (pitch) ήχου. Η φυσική ποσότητα που προσδιορίζει τον τόνο του ήχου είναι η συχνότητα. Χαμηλή συχνότητα αντιστοιχεί σε χαμηλό τόνο ήχου. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα δηλαδή πιο κοντινές μεταβολές στο ύψος και στο βάθος του κύματος ήχου τόσο μεγαλύτερος είναι ο τόνος του ήχου (high – pitched). Ο άνθρωπος μπορεί να λαμβάνει ήχους οι συχνότητες των οποίων πρέπει να βρίσκονται μεταξύ 20 Hz και 20 KHz. Η περιοχή αυτή συχνοτήτων ονομάζεται περιοχή ακούσματος (audible range). Αυτές οι τιμές κυμαίνονται και εξαρτώνται από τον συγκεκριμένο άνθρωπο. Συχνότητες πάνω από 20 KHz ονομάζονται υπερηχητικές (ultrasonic). Αρκετά ζώα μπορούν να λάβουν κύματα ήχου με συχνότητες πάνω από 20 KHz (όπως ο σκύλος μέχρι 50 KHz και η νυχτερίδα μέχρι 100ΚΗΖ). Συχνότητες κάτω από 20 HZ ονομάζονται υποηχητικές (infrasonic ή μερικές φορές subsonic). Πηγές ήχων με υποηχητικές συχνότητες είναι οι σεισμοί, κεραυνοί, ηφαίστεια κ.α..

5 Μοντέλο για Σύστημα Ήχου Οι συσκευές οι οποίες μετατρέπουν μία μορφή ενέργειας σε μια άλλη ονομάζονται διατάξεις μετατροπής (transducers). Οι συσκευές οι οποίες έχουν τη δυνατότητα να αλλάζουν ένα ή περισσότερα χαρακτηριστικά – όψεις του ήχου ονομάζονται επεξεργαστές σήματος (signal processors). Οι διατάξεις μετατροπής εισόδου (input transducer), όπως το μικρόφωνο, μετατρέπουν τον ήχο σε διακύμανση ηλεκτρικού σήματος – ρεύματος η οποία αντιστοιχεί ακριβώς στην αναπαράσταση του ήχου. Η διακύμανση αυτή αναφέρεται ως σήμα ήχου. Η επεξεργασία του σήματος ήχου μπορεί να μεταβάλλει ένα η περισσότερα χαρακτηριστικά του. Στην πιο απλή περίπτωση μπορούμε με την επεξεργασία του σήματος να ενισχύσουμε το σήμα (ενισχυτής – amplifier). Στο εμπόριο σε συστήματα ήχου συσκευές επεξεργασίας σήματος είναι οι προενισχυτές (preamplifiers), μείκτες ήχου (mixers), εξισωτές (equalizers), ενισχυτές (amplifiers), κ.α.

6 Διατάξεις Μετατροπής Εισόδου Πίεσης αέρα ή ταχύτητας μικρόφωνα (air pressure or velocity Microphones). Μετατρέπουν τα κύματα ήχου σε σήματα ήχου. Contact Pickups. Μετατρέπουν τα κύματα ήχου μέσα σε στερεό μέσο (ξύλο, μέταλλο) σε σήμα ήχου. Μερικές φορές χρησιμοποιούνται σε ακουστικά έγχορδα όργανα όπως ακουστικές κιθάρες, βιολιά κ.α. Magnetic Pickups. Μετατρέπουν κύματα διακύμανσης μέσα σε μαγνητικό μέσο σε σήμα ήχου. Χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικά έγχορδα όργανα όπως ηλεκτρικές κιθάρες κ.α. Tape Heads. Μετατρέπουν κύματα διακύμανσης μέσα σε μαγνητικό μέσο (π.χ. κασέτες) σε σήμα ήχου. Phonograph pickups (φωνογράφος). Μετατρέπουν φυσική κίνηση βελόνας σε σήμα ήχου. Pickups. Χρησιμοποιούνται στην μετατροπή σε ψηφιακή μορφή δεδομένων ήχου από compact disc or Mini-Disc τα οποία δεδομένα στη συνέχεια μετατρέπονται σε αναλογικά μέσα από έναν ψηφιακοαναλογικό μετατροπέα. Optical Pickups. Μετατρέπουν μεταβολές έντασης ενός φωτογραφικού film σε σήμα ήχου.

7 Διατάξεις Μετατροπής Εξόδου Ηχεία Χαμηλών συχνοτήτων (Woofer Loudspeakers). Σχεδιάστηκαν για την αναπαραγωγή χαμηλών συχνοτήτων (συνήθως κάτω από 500Hz). Τα ηχεία χαμηλών συχνοτήτων μερικές φορές χρησιμοποιούνται και για την αναπαραγωγή μεσαίων συχνοτήτων. Τυπικά είναι συσκευές οδηγοί που περιέχουν ένα εξάρτημα (cone) το οποίο μετράει μεταξύ 8 και 18 inches in diameter. Ηχεία Υψηλών συχνοτήτων (Tweeter Loudspeakers). Σχεδιάστηκαν για την αναπαραγωγή υψηλών συχνοτήτων. Ηχεία μεσαίων συχνοτήτων (Midrange Loudspeakers). Σχεδιάστηκαν για την αναπαραγωγή μεσαίων συχνοτήτων. Ηχεία για όλες τις συχνότητες (Full-range Loudspeakers). Σχεδιάστηκαν για την αναπαραγωγή ήχου σε όλες τις συχνότητες.. Subwoofer Loudspeakers. Χρησιμοποιούνται για επέκταση των χαμηλών συχνοτήτων ενός συστήματος ήχου ώστε να περιέχει συχνότητες κάτω των 20 ή 30 Hz. Supertweeter Loudspeakers. Χρησιμοποιείτε για την ενίσχυση - επέκταση των συχνοτήτων. Ακουστικά (Headphones). Διατάξεις μετατροπής εξόδου για όλες τις συχνότητες

8 Ηχητική Χροιά – Ταχύτητα Ήχου Οι πολύπλοκες κυματομορφές ήχου δημιουργούνται συνδυάζοντας έναν αριθμό από απλές κυματομορφές διαφορετικού πλάτους και συχνότητας. Ο χαρακτηριστικός ήχος κάθε κυματομορφής (που π.χ. παράγεται από ένα πιάνο, βιολί) καλείται ηχητική χροιά (timbre). Συνήθως ο άνθρωπος λαμβάνει ταυτόχρονα περισσότερους από ένα ήχους με διαφορετικό πλάτος και συχνότητα ο καθένας. Εφόσον ο ήχος εξαρτάται από ταλαντώσεις (αλλαγές πίεσης αέρα) μπορεί να μεταφερθεί μέσα σε οποιοδήποτε μέσο εκτός από το κενό. Η ταχύτητα του ήχου εξαρτάται από το είδος του μέσου. Έτσι η ταχύτητα του ήχου είναι μεγαλύτερη κατά τέσσερις φορές στο νερό σε σύγκριση με τον αέρα και μικρότερη κατά δέκα φορές σε από πλαστικό. Η ταχύτητα του ήχου αποτελεί μία σημαντική παράμετρος στο ήχο.

9 Φάση Κύματος Ήχου Ένας κύκλος μπορεί να έχει σημείο έναρξης σε οποιαδήποτε σημείο της κυματομορφής. Είναι δυνατόν να ξεκινήσουμε παράλληλα δύο κύκλους από διαφορετικά σημεία της κυμματομορφής. Έτσι είναι δυνατή ή ύπαρξη δύο πηγών κύματος που παράγουν το ίδιο κύμα με την ίδια συχνότητα και πλάτος που όμως τα πλάτη διαφέρουν σε μία ταυτόχρονη δειγματοληψία. Τότε λέμε ότι τα δύο κύματα ήχου βρίσκονται σε διαφορά φάσης. Η μετατόπιση φάσης είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται σαν αποτέλεσμα μετάδοσης ενός κύματος ήχου με χρονική καθυστέρηση. Ο αριθμός των βαθμών – μοιρών φάσης μετατόπισης σε σχέση με τον χρόνο καθυστέρησης μπορεί να υπολογιστεί από τον παρακάτω τύπο : Μετατόπιση φάσης = Χρονική καθυστέρηση (t, sec ) * f * 360 βαθμούς

10 Βασικός Ήχος και Αρμονία Η αρχική ταλάντωση – δόνηση από την πηγή ήχου ονομάζεται βασική (fundamental) ενώ η αρχική συχνότητα ονομάζεται βασική συχνότητα. Οι διαδοχικές ταλαντώσεις οι οποίες είναι ακριβή αντίγραφα της βασικής συχνότητας ονομάζονται αρμονικές (harmonics). Έτσι μία νότα σε ένα μουσικό όργανο με βασική συχνότητα 100 Hz θα έχει δεύτερη αρμονική (harmonics) στα 200 Hz, τρίτη στα 400 Hz κ.ο.κ.

11 Αναλογική Εγγραφή Καθώς κρατάμε το μικρόφωνο και μιλούμε, αυτό μετατρέπει τις αλλαγές στην ατμοσφαιρική πίεση σε ηλεκτρική τάση. Έτσι παράγεται το αναλογικό σήμα Αν αναπαραστήσουμε γραφικά τις αλλαγές στην τάση που λαμβάνει το μικρόφωνο και τις αλλαγές στην πίεση του αέρα θα δούμε ότι είναι ίδιες. Το αναλογικό σήμα μπορεί να αποθηκευτεί σε ένα μαγνητικό μέσο όπως ταινία ή κασέτα. Για την αναπαραγωγή του ήχου χρησιμοποιούνται ειδικές συσκευές π.χ. speakers. Οι speakers λειτουργούν μετακινώντας ένα εξάρτημα – κώνο (cone) μεταξύ δύο θέσεων με ομοιόμορφο τρόπο. Για να κινηθεί ο κώνος και να παράγει τον ήχο (αλλαγές πίεσης αέρα) χρειάζεται ο speaker ένα ηλεκτρικό σήμα (που αντιστοιχεί στον ήχο). Κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγής μέσα από ένα μαγνητικό μέσο (tape ή record player) δημιουργείται το ηλεκτρικό σήμα και τροφοδοτείται ο speaker μέσα από έναν ενισχυτή. Το ηλεκτρικό σήμα καθοδηγεί το speaker στην αναπαραγωγή των αλλαγών πίεσης του αέρα – ήχος. Ένα σημαντικό πρόβλημα εγγραφής και αποθήκευσης του αναλογικού ήχου είναι το γεγονός ότι δύσκολα γίνεται ακριβής εγγραφή χωρίς την προσθήκη θορύβου. Κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγής το σήμα μετατρέπεται σε ηλεκτρικό και γίνεται η εγγραφή προσθέτοντας επιπλέον θόρυβο.

12 Ψηφιακή Εγγραφή Με την εξέλιξη και ενσωμάτωση της τεχνολογίας των υπολογιστών στο πεδίο του ήχου, έγινε πιο αποδοτική και οικονομική η εγγραφή του χρησιμοποιώντας μία διαδικασία που ονομάζεται ψηφιακή δειγματοληψία. Στην ψηφιακή δειγματοληψία το αναλογικό σήμα χωρίζεται και αποθηκεύεται σαν αριθμούς που αναπαριστούν το πλάτος του κύματος κατά τη διάρκεια μικρών τμημάτων του χρόνου. Στην περίπτωση εγγραφής ψηφιακού ήχου χρησιμοποιείται η κάρτα ήχου ενός υπολογιστή. Η ψηφιοποίηση ή δειγματοληψία αναλύεται παρακάτω εκτενώς.

13 Εμπλουτισμός της εφαρμογής με φωνή, μουσική, ειδικά εφέ Ήχος Η περιγραφή με αφήγηση χαρακτηρίζεται από τόνο και χρώμα στη φωνή Eνώ γίνεται η φωνητική περιγραφή εικόνων δεν αποσπάται το βλέμμα από πάνω τους Με τη μουσική υποβάθρου δημιουργείται η κατάλληλη συναισθηματική ατμόσφαιρα Τα ηχητικά εφέ υπερτονίζουν την εικόνα Ένθεση φυσικών ήχων στην εφαρμογή Τι επιτυγχάνεται; ΗΧΟΣ

14 α. Ήχος περιεχομένου Ήχος β. Ήχος περιβάλλοντος - Αφηγήσεις για γεγονότα ή περιστατικά που σχετίζονται με το θέμα - Μαρτυρίες (Ιστορικό Ντοκουμέντο – Απαγγελία ενός ποιήματος) - Εκφωνήσεις περιεχομένων εφαρμογής – οδηγίες πλοήγησης – Επεξηγήσεις - Ενίσχυση του μηνύματος (αέρας – φωνές ζώων) - Μουσική επένδυση - Ηχητικά εφέ Χρήση στην Πολυμεσική Εφαρμογή:

15 Ηχητικά Σήματα Τα ηχητικά σήματα διαχωρίζονται σε: -Ομιλία το εύρος φάσματος ενός σήματος ομιλίας είναι συνήθως μικρό Hz, επίσης χαρακτηρίζεται από συχνές παύσεις -Μουσική το εύρος φάσματος είναι πολύ μεγαλύτερο, Hz, οι παύσεις είναι πολύ λιγότερες και μικρότερης διάρκειας

16 Απαιτούνται Μικρόφωνο Κάρτα ήχου Ηχεία Ειδικό λογισμικό Ήχος

17 Ψηφιακή κυματομορφή Ψηφιακή διεπαφή μουσικών οργάνων (MIDI) Δειγματοληψία, μέτρηση, μετατροπή σε σειρές δυαδικών ψηφίων Οποιοδήποτε είδος ήχου Περιγραφή κάθε νότας καθώς και του τόπου εκτέλεσης μουσικού κομματιού Μόνο μουσική Ήχος

18 Αρχική κυματομορφήΉχος Δειγματοληψία Μετατροπή σε δυαδικά ψηφία Διαδικασία ψηφιοποίησης του ήχου Ψηφιοποίηση Ήχου

19 Sampling and quantization of a signal (red) for 4-bit PCM

20 α. Ψηφιακός ήχος με παλμοκωδική κωδικοποίηση (PCM) Είδη - Τη συχνότητα δειγματοληψίας (sampling rate) - Το μέγεθος δείγματος (sampling size) Χαρακτηρίζεται από: Δημιουργείται μέσω της σύνδεσης των εισόδων της κάρτας ήχου με: -Μικρόφωνο -Αναλογική έξοδο (line out) διαφόρων ηχητικών συσκευών (μαγνητόφωνα, ενισχυτές, ηλεκτρικά μουσικά όργανα κλπ.)

21 Η συχνότητα δειγματοληψίας καθορίζει τον αριθμό των δειγμάτων πλάτους του αναλογικού σήματος (α) αναλογικό σήμα (β) Ψηφιακό σήμα με χαμηλή συχνότητα δειγματοληψίας (γ) Ψηφιακό σήμα με υψηλή συχνότητα δειγματοληψίας Το μέγεθος δείγματος είναι ο αριθμός των bits που χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση κάθε δείγματος του αναλογικού σήματος

22 Παράμετροι Δειγματοληψίας Το μέγεθος του δείγματος είναι ίσο με τον αριθμό των δυαδικών ψηφίων (bit) που χρησιμοποιούνται για την καταγραφή του πλάτους του σήματος. Καθορίζει το πλήθος των διακριτών σταθμών τάσης στις οποίες αναλύεται το ηχητικό σήμα. Τα καθιερωμένα πρότυπα μεγέθους δείγματος ψηφιακού ήχου είναι 8, 12 ή 16 bit. Το μέγεθος του δείγματος (Sampling size) Ο ρυθμός δειγματοληψίας καθορίζει τον αριθμό των δειγμάτων που παίρνει η κάρτα του ήχου ανά δευτερόλεπτο και μετριέται σε KHz. Όσο ψηλότερος είναι ο ρυθμός δειγματοληψίας τόσο πιο ποιοτικό ηχητικό αποτέλεσμα έχουμε. Οι καθιερωμένες συχνότητες δειγματοληψίας είναι 8 KHz, KHz, KHz και 44.1 KHz. Ο ρυθμός δειγματοληψίας 44.1 KHz αντιστοιχεί σε μία μέτρηση της στάθμης του σήματος κάθε 1/44100 δευτερόλεπτα. O ρυθμός δειγματοληψίας (Sampling rate)

23 Δειγματοληψία (1) Σύμφωνα με το θεώρημα Niquist για να έχουμε πιστότητα στην ψηφιακή αναπαραγωγή ενός αναλογικού σήματος και για την αποφυγή ουσιαστικής παραμόρφωσης σήματος θα πρέπει η συχνότητα δειγματοληψίας να είναι διπλάσια από την αντίστοιχη του σήματος. Με βάση αυτό έχει καθοριστεί το όριο του ρυθμού δειγματοληψίας για στερεοφωνική μουσική στα 44.1 KHz, η οποία υπερκαλύπτει το μέγιστο όριο απόκρισης των 20 KHz για το ανθρώπινο αυτί. Αντίστοιχα για ψηφιοποίηση ανθρώπινης φωνής (το όριο της οξύτερης ανθρώπινης φωνής είναι τα 10 KHz) έχουμε αρκετά ικανοποιητικό αποτέλεσμα με ρυθμό δειγματοληψίας των KHz. Για την ψηφιακή μουσική έχει καθιερωθεί το πρότυπο του μουσικού CD, όπου ο ήχος εγγράφεται στερεοφωνικά (εγγραφή σε δύο κανάλια, αριστερό και δεξιό) με δείγμα 16 bit και ρυθμό δειγματοληψίας 44.1 KHz. Ο στερεοφωνικός ψηφιακός ήχος είναι ποιοτικά καλύτερος, αλλά απαιτεί διπλάσιο αποθηκευτικό χώρο.

24 Δειγματοληψία (2) Η απαιτούμενη χωρητικότητα για την αποθήκευση ψηφιοποιημένου ήχου δίνεται από τη σχέση: Χωρητικότητα (bits) = K* R(Hz)* S(bits)* t(sec) όπου Κ : ο αριθμός των καναλιών ηχογράφησης (1 για μονοφωνικό και 2 για στερεοφωνικό ήχο), R : ο ρυθμός δειγματοληψίας σε Hz, S : το μέγεθος του δείγματος σε bit και t : η χρονική διάρκεια σε sec. Η κάρτα ήχου χρησιμοποιεί Μετατροπέα Ψηφιακού Σήματος σε Αναλογικό (Digital to Analog Converter-DAC). Ο DAC δέχεται τα αριθμητικά δεδομένα, που αντιστοιχούν στον ψηφιοποιημένο ήχο, με συχνότητα ίση με το ρυθμό δειγματοληψίας του ADC και παράγει στην έξοδό του την αντίστοιχη τάση που δημιουργεί το αναλογικό ηχητικό σήμα.

25 = συχνότητα δειγματοληψίας (Hz) x μέγεθος δείγματος (bits) x διάρκεια (sec) 44100Hz x 16bit x 60sec = bits = bytes = = KB = 5,046 MB Για στερεοφωνικό ήχο 2 x 5,046 MB = 10,09 MB Σημ.: το όριο του ρυθμού δειγματοληψίας 44,1 ΚΗz υπερκαλύπτει το μέγιστο όριο απόκρισης των 20 ΚΗz για το ανθρώπινο αυτί Μέγεθος του αρχείου ήχου

26 - Απόρριψη πληροφοριών από ήχους με συχνότητες έξω από τα όρια του φάσματος των συχνοτήτων (20 Hz – Hz) Πλάτος Συχνότητα Σήμα κυρίαρχου ήχου Περιοχή ήχων παραπλήσιας συχνότητας και χαμηλότερης έντασης που δεν γίνονται αντιληπτοί από το ανθρώπινο αυτί -Συμπίεση στηριζόμενη στο φαινόμενο της ηχητικής σκίασης Συμπίεση αρχείου ήχου

27 Πρότυπο MPEG-1 Audio Η ομάδα MPEG (Motion Picture Expert Group) έχει δημιουργήσει διάφορα πρότυπα για τη συμπίεση ήχου και βίντεο. Ένα από αυτά είναι το πρότυπο MPEG-1,το οποίο χρησιμοποιεί μεθόδους κωδικοποίησης υποζώνης για την αποθήκευση ήχου. Υπάρχουν τρεις εκδόσεις του προτύπου MPEG-1 για την κωδικοποίηση ήχου, οι MPEG-1 Audio Layer I, II και III. Το Πρότυπο Συμπίεσης Ήχου MPEG1 Layer III: Είναι ένα πρότυπο κωδικοποίησης για συμπίεση αρχείων ήχου, το οποίο είναι γνωστό και ως MP3. Το MPEG1 Layer III συμπιέζει δεδομένα ήχου με λόγο συμπίεσης περίπου 12:1 διατηρώντας την αρχική ποιότητα. Αν εφαρμόσουμε κοινές τεχνικές, ένα τραγούδι το οποίο δειγματοληπτήθηκε, για παράδειγμα στα 44.1 ΚΗz δίνει ένα αρχείο περίπου 50 MB. Εφαρμόζοντας όμως συμπίεση MPEG1 Layer 3 το αρχείο μειώνεται στα MB. Τα αρχεία MPEG1 Layer III γενικά είναι διαθέσιμα σε δύο τύπους (συχνά αναγνωρίζονται από τις επεκτάσεις των ονομάτων τους). Τα mp3 αρχεία και τα m3u αρχεία. Τα MP3 αρχεία προορίζονται για μεταφορά και φόρτωση μέσω δικτύου καθώς και αναπαραγωγή ή για ανάκληση από ένα σκληρό δίσκο και αναπαραγωγή. Τα M3u αρχεία προορίζονται για εφαρμογές συνεχόμενης ροής δεδομένων (streaming applications) στις οποίες το αρχείο μπορεί να αναπαραχθεί αμέσως μόλις γίνει η παραλαβή δεδομένων χωρίς να χρειάζεται ολόκληρο το αρχείο.

28 - MPEG-1 - MPEG-1 Audio Layer I (4:1 με 384 kbps για στερεοφωνικό ήχο) - MPEG-1 Audio Layer I (4:1 με 384 kbps για στερεοφωνικό ήχο) - MPEG-1 Audio Layer II (6:1 … 8:1 με 256 … 192 kbps για στερεοφωνικό ήχο) - MPEG-1 Audio Layer II (6:1 … 8:1 με 256 … 192 kbps για στερεοφωνικό ήχο) - MPEG-1 Audio Layer III ή MP3 (10:1 … 12:1 με 128 … 112 kbps για στερεοφωνικό ήχο) - MPEG-1 Audio Layer III ή MP3 (10:1 … 12:1 με 128 … 112 kbps για στερεοφωνικό ήχο) - MPEG-2 - Υποστηρίζει πολυκάναλη ηχητική κωδικοποίηση και αποτελεί τη βάση του DVD Video - Υποστηρίζει πολυκάναλη ηχητική κωδικοποίηση και αποτελεί τη βάση του DVD Video - MPEG-3 - MPEG-4 - Η έρευνά του συνεχίζεται και προσφέρει μεγαλύτερες συμπιέσεις εικόνας και ήχου για χρήση πολυμεσικών εφαρμογών κυρίως στο Διαδίκτυο - Η έρευνά του συνεχίζεται και προσφέρει μεγαλύτερες συμπιέσεις εικόνας και ήχου για χρήση πολυμεσικών εφαρμογών κυρίως στο Διαδίκτυο Πρότυπα MPEG

29 Άλλα πρότυπα - WMA (Windows Media Audio) Βασίζεται στις ίδιες βασικές συμπίεσης με το MP3 με άριστη ποιότητα αναπαραγωγής και με μεγαλύτερη ακόμη συμπίεση στα 64 kbps (τα τραγούδια που είναι προστατευμένα δεν μπορούν να μεταδοθούν ελεύθερα). Βασίζεται στις ίδιες βασικές συμπίεσης με το MP3 με άριστη ποιότητα αναπαραγωγής και με μεγαλύτερη ακόμη συμπίεση στα 64 kbps (τα τραγούδια που είναι προστατευμένα δεν μπορούν να μεταδοθούν ελεύθερα). - MP3 PRO Είναι η εξέλιξη του MP3 και μπορεί να προσφέρει την ίδια ποιότητα με το MP3 στο μισό μέγεθος των αρχείων. Είναι η εξέλιξη του MP3 και μπορεί να προσφέρει την ίδια ποιότητα με το MP3 στο μισό μέγεθος των αρχείων. - RA (Real Audio) Προορίζεται για την άμεση αναπαραγωγή ήχων μέσω του διαδικτύου χωρίς να προηγείται το κατέβασμα των αρχείων ήχου στο σκληρό δίσκο με ποιότητα σχεδόν σαν του CD. Προορίζεται για την άμεση αναπαραγωγή ήχων μέσω του διαδικτύου χωρίς να προηγείται το κατέβασμα των αρχείων ήχου στο σκληρό δίσκο με ποιότητα σχεδόν σαν του CD. - AC3 Dolby Digital Το πρότυπο που υποστηρίζει κωδικοποίηση/αποκωδικοποίηση πολυκάναλου ήχου (6 κανάλια) για τον οικιακό κινηματογράφο. Το πρότυπο που υποστηρίζει κωδικοποίηση/αποκωδικοποίηση πολυκάναλου ήχου (6 κανάλια) για τον οικιακό κινηματογράφο.

30 β. Ήχος MIDI (Musical Instrument Digital Interface) Ήχος Είδη Δημιουργείται από ηλεκτρονικά μουσικά όργανα (Synthesizers) Πληροφορίες που καταγράφονται: -Ο χρόνος που έμεινε πατημένο το πλήκτρο -Η ένταση με την οποία πατήθηκε -Η νότα -Το όργανο που παρήγαγε τη νότα Ψηφιακή διεπαφή μουσικών οργάνων

31 Το Πρότυπο MIDI  Τα αρχεία MIDI είναι πολύ πιο συμπαγή από ότι τα αρχεία ψηφιοποιημένου ήχου και το μέγεθος ενός MIDI αρχείου είναι ανεξάρτητο από την ποιότητα αναπαραγωγής του ήχου. Γενικά, ένα αρχείο MIDI είναι από 200 έως φορές μικρότερο από ένα αρχείο ψηφιοποιημένου ήχου ποιότητας CD. Λόγω του μικρότερου μεγέθους τους, τα MIDI έχουν λιγότερες απαιτήσεις σε μνήμη.  Επειδή τα αρχεία MIDI είναι μικρά, όταν είναι ενσωματωμένα σε σελίδες Παγκόσμιου Ιστού φορτώνονται και παίζονται πολύ πιο γρήγορα από ότι τα ψηφιοποιημένα τους ισοδύναμα.  Τα δεδομένα MIDI είναι επεξεργάσιμα μέχρι το επίπεδο της νότας. Έτσι μπορούν να υποστούν επεξεργασία μέχρι την ελάχιστη λεπτομέρεια με τρόπους που είναι αδύνατο να εφαρμοστούν σε ένα αρχείο ψηφιοποιημένου ήχου.

32 Βασικές μορφοποιήσεις (formats) αρχείων ήχου 1/2 ΕπέκτασηΠρότυπο Περιγραφή.rifRIFF Αναπτύχθηκε από την Microsoft και υποστηρίζει αρχεία ψηφιακού ήχου WAV και MIDI..wavWAVE Αναπτύχθηκε από τη Microsoft ως υποσύνολο της RIFF και αποτελεί το πρότυπο αποθήκευσης ψηφιακών δεδομένων ήχου για τα Windows. Υποστηρίζει δειγματοληψία 8 και 16 bit σε μονοφωνικό και στερεοφωνικό ήχο..midMIDI Διεθνές πρότυπο για την αποθήκευση μουσικών αρχείων MIDI (Musical Instrument Digital Interface)..rmiRMI Αναπτύχθηκε από την Microsoft για αρχεία MIDI..mp3MPEG-1 Layer 3 Πρότυπο συμπιεσμένων αρχείων ήχου (1 λεπτό μουσικής καταλαμβάνει περίπου 1MB), χωρίς ουσιαστική αλλοίωση του ηχητικού αποτελέσματος. Χρησιμοποιείται κυρίως για τη διακίνηση αρχείων μουσικής στο διαδίκτυο..raReal Audio Προορίζεται για την άμεση αναπαραγωγή ήχων μέσω του διαδικτύου..wmaWMA Windows Media Audio. Αναπτύχθηκε από την Microsoft με στόχο την υποστήριξη απωλεστικής συμπίεσης. (formats) αρχείων ήχου

33 Βασικές μορφοποιήσεις (formats) αρχείων ήχου 2/2 ΕπέκτασηΠρότυπο Περιγραφή.aif AIFF Ψηφιοποιημένος ήχος (Audio Interchange File Format). Δημιουργήθηκε από την Apple αλλά χρησιμοποιείται σε όλες τις πλατφόρμες. Υποστηρίζει δειγματοληψία 32 bit..smpTurtle SMP Αναπτύχθηκε από την Turtle Beach systems για λογισμικό επεξεργασίας ήχου..rolRoll Αναπτύχθηκε από την εταιρεία AdLib Inc. Για την αποθήκευση δεδομένων MIDI και χρησιμοποιήθηκε από τις δικές της κάρτες ήχου..sndSound Αναπτύχθηκε από την Apple. Σημαντικό μειονέκτημα του είναι ότι περιορίζεται σε μέγεθος δείγματος ήχου 8 bit..vocVoice Αποτελεί τη μορφοποίηση που αναπτύχθηκε για την κάρτα ήχου SoundBlaster. Υποστηρίζει δειγματοληψία 8 και 16bit με ή χωρίς συμπίεση δεδομένων..auSun Audio Είναι η μορφοποίηση που χρησιμοποιείται στα συστήματα της εταιρείας Sun Microsystems Workstations και υποστηρίζει δειγματοληψία 16 bit με συμπίεση ηχητικών δεδομένων.

34 Ένταση Ήχου Αναλογία (dB) = 10 log Αναλογία

35 Ψηφιοποίηση αναλογικού ήχου

36 Εισαγωγή ήχουΕισαγωγή ήχου Αντιγραφή, αποκοπή, επικόλληση ηχητικού τμήματοςΑντιγραφή, αποκοπή, επικόλληση ηχητικού τμήματος Ρύθμιση έντασης, συχνότητας, τόνου, ρυθμούΡύθμιση έντασης, συχνότητας, τόνου, ρυθμού Αλλαγή επιπέδων κβάντωσης (μέγεθος δείγματος, upsampling / downsampling)Αλλαγή επιπέδων κβάντωσης (μέγεθος δείγματος, upsampling / downsampling) Αλλαγή χρονικής διάρκειαςΑλλαγή χρονικής διάρκειας Μίξη ήχωνΜίξη ήχων Απαλοιφή θορύβου και trimmingΑπαλοιφή θορύβου και trimming Εισαγωγή διαφόρων εφέ (echo, ανάστροφη φορά κλπ)Εισαγωγή διαφόρων εφέ (echo, ανάστροφη φορά κλπ) ΣυμπίεσηΣυμπίεση Προγράμματα επεξεργασίας Sound Forge της Sonic, SoundEdit της MacromediaSound Forge της Sonic, SoundEdit της Macromedia Coοl Edit της Syntrillium (Adobe Audition)Coοl Edit της Syntrillium (Adobe Audition) WaveStudio της Creative, Deck IIWaveStudio της Creative, Deck II WavePad της NCH Swift Sound (www.nch.com.au/wavepad)WavePad της NCH Swift Sound (www.nch.com.au/wavepad) Επεξεργασία ήχου Κυματομορφής

37 Ψαλίδισμα ή αλλιώς ξάκρισμα του ήχου (Trimming). Στην αρχή, στο τέλος ή και στο μέσον μιας ηχογράφησης είναι δυνατόν να υπάρχουν τμήματα σιωπής. Με τη διαδικασία της ψαλίδισης είναι δυνατή η απομάκρυνση αυτών των τμημάτων του ήχου. Ρύθμιση έντασης (Volume adjustment). Αν ο ήχος είναι πολύ δυνατός ή δεν ακούγεται καλά, λόγω χαμηλής έντασης της ηχογράφησης, γίνεται ρύθμιση της έντασής του στο κατάλληλο επίπεδο, όπως ακριβώς κάνουμε και στο ραδιόφωνο για να αυξήσουμε ή να ελαττώσουμε την ένταση. Ισοστάθμιση (Equalization). Η διαδικασία αυτή προκαλεί αύξηση της έντασης κάποιων συχνοτήτων του ήχου και μείωση της έντασης κάποιων άλλων με σκοπό να διακριθούν κάποιες συχνότητες και να γίνει ο ήχος πιο αρεστός σύμφωνα με τα υποκειμενικά μας κριτήρια. Προοδευτική αλλαγή της έντασης στην αρχή (Fade-ins) και προοδευτική μείωση της έντασης στο τέλος, (Fade-outs) για ομαλή εισαγωγή και ομαλό τερματισμό του ηχητικού ακούσματος. Ψηφιακή επεξεργασία και εφέ. Στον ήχο μπορεί να προστεθεί ηχώ, αντίλαλος, θόρυβος από το δρόμο, βούισμα του αέρα, παφλασμός των κυμάτων. Ακόμα, μπορεί να γίνει υπέρθεση ηχοχρώματος από καμπάνα, εισαγωγή παράσιτου από ραδιοσταθμό, εφέ ακούσματος από παλαιό πικάπ κ.ά.

38 Μείξη ήχων Ανάμειξη των ήχων από δύο ή περισσότερα αρχεία. Έτσι, σε αρχείο που υπάρχει μόνο μουσική μπορεί να προστεθεί και φωνή. Αλλαγή της διάρκειας (Time stretch) Μια ηχογράφηση συγκεκριμένης διάρκειας μπορεί να συμπτυχτεί ή να επεκταθεί, για να έχει η ίδια κυματομορφή άλλη διάρκεια. Η επέμβαση αυτή πρέπει να γίνεται σε μικρό βαθμό. Μεγάλες μεταβολές στη διάρκεια προκαλούν έντονη ακουστική παραμόρφωση. Η σύμπτυξη κάνει τον ήχο πιο οξύ (όλες οι φωνές ακούγονται γυναικείες), ενώ η αύξηση της διάρκειας κάνει τον ήχο πιο βαρύ (όλες οι φωνές ακούγονται ανδρικές). Αλλαγή δειγματοληψίας (Resampling) Αν έχει προηγηθεί δειγματοληψία σε μεγάλη συχνότητα, είναι δυνατή η μετατροπή σε δειγματοληψία μικρότερης συχνότητας, με στόχο τη συμπίεση. Η συμπίεση είναι απωλεστική. Τα δείγματα που απομακρύνονται δεν είναι δυνατόν να ανακτηθούν. Αλλαγή πλήθους επιπέδων κβάντισης. Αν έχει προηγηθεί κβάντιση σε πολλά επίπεδα, π.χ. 16bits, δηλαδή στάθμες, είναι δυνατή η μετατροπή σε κβάντιση λιγότερων σταθμών για μερική συμπίεση του ήχου. Η αντίστροφη διαδικασία δεν έχει νόημα. Ελαττώνοντας τη συχνότητα δειγματοληψίας και τα επίπεδα κβάντισης ενός δειγματοληπτημένου και κβαντισμένου σήματος, μειώνεται ο απαιτούμενος χώρος αποθήκευσης και ταυτόχρονα η ποιότητά του. Αντίθετα, αύξηση της δειγματοληψίας και των επιπέδων κβάντισης αυξάνει τον απαιτούμενο χώρο αποθήκευσης χωρίς να βελτιώνει την ποιότητα του σήματος.

39 Εργαλεία Επεξεργασίας Παρτιτούρας Με το πληκτρολόγιο και το ποντίκι εισάγει τις νότες, τις παύσεις, τα τρίηχα και οποιοδήποτε σύμβολο της μουσικής σημειογραφίας. Τα μουσικά σύμβολα βρίσκονται πάνω σε παλέτες και ο σύνθέτης «σέρνοντάς» τα, τα τοποθετεί πάνω στο πεντάγραμμο. Επιπλέον, ορίζει τον τρόπο με τον οποίο θα ήθελε να παιχτεί κάθε μία νότα (ορμητικό πάτημα πλήκτρου ή ορμητικό χτύπημα χορδής, απαλή ή απότομη απόσβεση του ήχου). Προγράμματα δημιουργίας και επεξεργασίας παρτιτούρας είναι το Encore της Passport Design, το Overtare της Opcode, το Finale της Coda Music Technology, το Cubase Audio της Steinberg και το Sibelius της Lentines. Υπάρχουν λοιπόν εργαλεία με τα οποία ο μουσικός μπορεί να παίζει τα μουσικά κομμάτια στα πλήκτρα (keyboard) ενός οργάνου, που έχει έξοδο MIDI, η μουσική να εισαχθεί από ειδική είσοδο της κάρτας ήχου στον υπολογιστή και να καταγραφεί από ειδικό πρόγραμμα που ονομάζεται ακολουθητής (sequencer). Οι ακολουθητές είναι προγράμματα (και παλαιότερα και συσκευές) που μπορούν όχι μόνο να καταγράψουν, αλλά και να ξαναπαίξουν ένα μουσικό κομμάτι. Ακόμα, προσφέρουν δυνατότητες στοιχειώδους επεξεργασίας του, π.χ. διόρθωση μικρών λαθών στο μέτρο, αλλαγή τέμπο, εισαγωγή δεύτερης και τρίτης φωνής κ.ά. Προγράμματα sequencer αλλά και γραφής και επεξεργασίας MIDI είναι το Cakewalk, το Master Tracks Pro της Passport Design, το Logic Audio της Emagic, το MidiSoft Studio, το Cubasis Audio Life της Steinberg.

40 Ομιλία  Εφαρμόζονται μέθοδοι αναγνώρισης ομιλίας (speech recognition) ώστε να πάρουμε κείμενο και στη συνέχεια μπορούν να εφαρμοστούν οι γνωστές μέθοδοι ανάκτησης πληροφορίας κειμένου.  Η ΑSR (Automatic Speech Recognition) αποτελεί ειδική περίπτωση αναγνώρισης προτύπων, όπου η μικρότερη μονάδα πληροφορίας είναι το φώνημα. (Θυμηθείτε το OCR για το σαρωμένο κείμενο)  Ένα σύστημα ASR λειτουργεί σε δύο φάσεις: - φάση εκπαίδευσης - φάση ταιριάσματος (matching)

41 Αναγνώριση Ομιλίας Κατά τη φάση εκπαίδευσης προσδιορίζονται τα χαρακτηριστικά από κάθε σήμα ομιλίας, και αποθηκεύονται στη Β.Δ. Στη φάση της αναγνώρισης, εξάγονται χαρακτηριστικά από το σήμα εισόδου, και στη συνέχεια βρίσκουμε το αποθηκευμένο πρότυπο που ταιριάζει καλύτερα στην είσοδο. Προβλήματα Διαφορετικά χαρακτηριστικά φωνημάτων, ύπαρξη θορύβου, διαφορετική χρονική διάρκεια φωνημάτων Τεχνικές Dynamic Time Warping Hidden Markov Models Artificial Neural Networks

42 Αρχιτεκτονική ASR

43 Κάρτες Ήχου 1. Ρυθμός δειγματοληψίας Ο ρυθμός δειγματοληψίας όπως περιγράφθηκε αναλυτικά σε προηγούμενη παράγραφο, αναφέρεται στον αριθμό δειγμάτων αναλογικού ήχου ανά sec που δέχονται οι μετατροπείς ADC/DAC. Όσο μεγαλύτερος είναι ο ρυθμός δειγματοληψίας τόσο υψηλότερη είναι η ποιότητα καταγραφής του ψηφιοποιημένου ήχου. Μία αξιόπιστη κάρτα ήχου θα πρέπει να έχει τη δυνατότητα κάλυψης ενός εύρους συχνοτήτων από την τηλεφωνική περιοχή (8000 δείγματα/sec) μέχρι την περιοχή ήχου CD (44100 δείγματα/sec) και ψηφιακού μαγνητοφώνου DAT (48000 δείγματα/sec). 2. Πλάτος των ADC/DAC Το πλάτος των μετατροπέων ADC και DAC σχετίζεται άμεσα με το μέγεθος δείγματος ψηφιοποίησης, δηλαδή με το πλήθος των δυαδικών ψηφίων που χρησιμοποιούνται για την ψηφιοποίηση του ήχου. Το πλήθος των δυαδικών ψηφίων πρέπει να είναι το ίδιο και για τους δύο μετατροπείς ADC και DAC. Διαφορετικά η ποιότητα του ήχου προσδιορίζεται από τη μικρότερη από τις δύο τιμές. Οι κάρτες των 8 bit ικανοποιούν τις απαιτήσεις για απλό ήχο ή φωνή. Για ενσωμάτωση μουσικής είναι απαραίτητη κάρτα ήχου με πλάτος 16 bit, που αντιστοιχεί στο πρότυπο ψηφιοποίησης για τα μουσικά CD.

44 1. Επεξεργαστής Ψηφιακού Σήματος (DSP) Σήμερα οι κάρτες ήχου υψηλών απαιτήσεων διαθέτουν ένα ειδικό ολοκληρωμένο κύκλωμα, τον Επεξεργαστή Ψηφιακού Σήματος (Digital Signal Processor, DSP). Ο επεξεργαστής DSP αναλαμβάνει την καταγραφή, επεξεργασία και αναπαραγωγή του ψηφιακού ήχου, αποδεσμεύοντας παράληλα την KME του υπολογιστή και αυξάνοντας σε σημαντικό βαθμό την ταχύτητα και την ποιότητα ψηφιακής ηχογράφησης και αναπαραγωγής. Διαθέτει δυνατότητες:   Αύξησης ή μείωσης του ρυθμού δειγματοληψίας   Μεταβολής της έντασης του ήχου   Αλλαγής στα πρίμα ή μπάσα   Προσθήκης ηχητικών ειδικών εφέ Επίσης επιτρέπει την καταγραφή ήχων μαζί με τη συμπίεσή τους ώστε να περιορίζεται ο απαιτούμενος αποθηκευτικός χώρος. Οι τεχνολογίες τύπου LPC (Linear Predictive Coding) επιτυγχάνουν συμπίεση μέχρι 64:1. Η ενσωμάτωση μνήμης RAM στην κάρτα ήχου υποστηρίζει τον επεξεργαστή DSP και επιταχύνει την επεξεργασία δειγμάτων από εξωτερικές πηγές. Η ύπαρξη μνήμης ROM επιτρέπει την αναπαραγωγή (σύνθεση) ήχων χρησιμοποιώντας έτοιμα ηχογραφημένα δείγματα από διάφορες μουσικές πηγές, που είναι καταχωρημένα σ’αυτή.

45 Οι γραφικές παραστάσεις Τα διαγράμματα Οι ζωγραφίες Το τεχνικό σχέδιο Τα εικονίδια Γραφικά Το ελεύθερο σχέδιο Οι φωτογραφίες Γραφικά είναι: ΓΡΑΦΙΚΑ

46 Στατική Εικόνα ή Γραφικά Στο χώρο των πολυμέσων χρησιμοποιείται ο όρος εικόνα ή γραφικά για να περιγράψει ένα σχέδιο, ένα διάγραμμα, ένα πίνακα ζωγραφικής, μία φωτογραφία. Η εικόνα έχει γίνει απαραίτητο στοιχείο κάθε σύγχρονης εφαρμογής ανεξάρτητα από το αν η ίδια αποτελεί ή όχι θεματικό αντικείμενο της εφαρμογής, οπότε εκ των πραγμάτων ο ρόλος της είναι πρωτεύων. Άλλωστε είναι πασίγνωστο ότι μια εικόνα αξίζει όσο χίλιες λέξεις. Τα γραφικά στοιχεία στην οθόνη μπορούν συνήθως να αλλάζουν μέγεθος κλιμακωτά, να χρωματίζονται, να γίνονται διαφανή, να τοποθετούνται μπροστά ή πίσω από άλλα αντικείμενα, ακόμα και να καθορίζεται το αν είναι ορατά ή αόρατα. Η ενσωμάτωση γραφικών σε μία εφαρμογή πολυμέσων δεν είναι απαραίτητη μόνο για την περιγραφή του πληροφοριακού υλικού αλλά υποστηρίζει επιπλέον και την αλληλεπίδραση χρήστη-εφαρμογής.

47 α. Εικόνα και γραφικά περιεχομένου Φωτογραφίες, τρισδιάστατα γραφικά Σκίτσα Γραφικές παραστάσεις Διαγράμματα ροής Διαγράμματα οργάνωσης Εικόνα και γραφικά β. Εικόνα και γραφικά περιβάλλοντος Φόντο οθόνης (background) Εργαλεία πλοήγησης Πλήκτρα ενεργειών/επιλογών (buttons) Αισθητική επένδυση εφαρμογών Χρήση στην Πολυμεσική Εφαρμογή:

48 Σχεδιαστικά προγράμματα Σαρωτές Ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές Γραφικά PhotoCD Πηγές γραφικών Internet Clip arts

49 Βιβλιοθήκες Ψηφιακών Εικόνων 1. Photo CD Το PhotoCD πρωτοεμφανίστηκε το 1992 από την Kodak Company. Πρόκειται για συλλογή εικόνων υψηλής ποιότητας. Ο τρόπος διανομής των εικόνων αυτών επιλέχθηκε να είναι ο κλασικός οπτικός δίσκος και το όνομα που του έδωσε η Kodak είναι PhotoCD. Υπάρχει η δυνατότητα αποθήκευσης περίπου 125 φωτογραφιών υψηλής ανάλυσης σε ένα PhotoCD. Το PhotoCD μπορεί να διαβαστεί από όλους τους κοινούς οδηγούς ανάγνωσης οπτικών δίσκων. 2. Συλλογές Εικόνων Υπάρχουν αρκετές συλλογές εικόνων που μπορούμε να τις προμηθευτούμε στην αγορά και οι οποίες ονομάζονται Clip Art. Οι συλλογές αυτές μπορούν να περιλαμβάνουν είτε διανυσματικές είτε ψηφιογραφικές εικόνες. Συνηθισμένοι τύποι αρχείων για συλλογές είναι οι.bmp,.wmf,.cdr (Corel Draw) και.pict (Macintosh). Τυπικές ψηφιακές φωτογραφικές βιβλιοθήκες είναι το ACDSEE της ACD Systems, το ThumbsPlus της Cerious Software, το PhotoRecall της C&A Imaging.

50 Κατηγορίες Γραφικών Διανυσματικά Γραφικά (vector graphics) Χαρτογραφικά Γραφικά (bitmap graphics) Τα διανυσματικά γραφικά – εικόνες συντίθενται από γεωμετρικά σχήματα που περιγράφονται με μαθηματικό τρόπο, από συντεταγμένες, γωνίες και αποστάσεις. Οι εικόνες αυτού του τύπου έχουν τη δυνατότητα να αλλάζουν μορφή με αμελητέες παραμορφώσεις, Χαρακτηρίζονται από τρεις παραμέτρους:  Ανάλυση (resolution): Εκφράζει την πυκνότητα των εικονοστοιχείων της εικόνας σε κάθε διάσταση και μετριέται σε σημεία ανά ίντσα (dots per inch, dpi).  Χρωματικό βάθος (color depth): Ως βάθος χρώματος ορίζεται ο αριθμός των bits που χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση πληροφορίας μιας κουκίδας και σχετίζεται με τον αριθμό των χρωμάτων που είναι διαθέσιμα για την δημιουργία μιας εικόνας.  Μέγεθος: Ορίζεται ως η απαιτούμενη χωρητικότητα για την αποθήκευση μίας εικόνας bitmap.

51 Τα ψηφιογραφικά γραφικά αποτελούνται από κουκκίδες Η μεγέθυνσή τους προκαλεί και μεγέθυνση της κουκκίδας Τα διανυσματικά γραφικά αποτελούνται από γεωμετρικά σχήματα Η μεγέθυνσή τους προκαλεί τον επανασχεδιασμό των σχημάτων

52 Ζωγραφικής Σχεδίασης Τρισδιάστατης φωτορεαλιστικής σχεδίασης Επεξεργασίας εικόνας Προγράμματα επεξεργασίας γραφικών Γραφικά

53 Εικόνα και γραφικά Δημιουργούνται από: Είδη Αποτελούνται από αντικείμενα σχεδίασης (γραμμές, ορθογώνια, ελλείψεις ή τόξα) τα οποία βασίζονται σε ειδικά μαθηματικά μοντέλα. α. Διανυσματικές εικόνες (vector graphics) -Την ψηφιοποίηση εικόνων μέσω σαρωτή -Τo Microsoft Officeσαν αντικείμενα σχεδίασης και γραφικές παραστάσεις -Τo Microsoft Office σαν αντικείμενα σχεδίασης και γραφικές παραστάσεις -Τα προγράμματα δημιουργίας και επεξεργασίας διανυσματικής εικόνας όπως το Corel Draw, το Adobe Illustrator κ.α..

54 β. Χαρτογραφικές ή ψηφιογραφικές εικόνες (bitmap graphics) Εικόνα και γραφικά -Την ψηφιοποίηση εικόνων μέσω σαρωτή -Τις ψηφιακές φωτογραφικές και εικονοληπτικές μηχανές -Την σύλληψη εικόνων από τη οθόνη του υπολογιστή -Την ψηφιοποίηση εικόνων βίντεο ή τηλεόρασης μέσω ειδικής κάρτας -Τα προγράμματα δημιουργίας και επεξεργασίας χαρτογραφικής εικόνας όπως το Corel-Photo Paint, το Paint Shop Pro, το Adobe Photoshop κ.α.. Δημιουργούνται από: Είδη Χαρακτηρίζονται από: - Την ανάλυση (resolusion): Εκφράζει την πυκνότητα των εικονοστοιχείων της εικόνας σε κάθε διάσταση και μετριέται σε σημεία ανά ίντσα (dots per inch - dpi/ pixels per inch - ppi) (Σύγχρονες TFT οθόνες > 72 dpi) 1 ίντσα (1”) = 2,54 εκ.

55 β. Χαρτογραφικές ή ψηφιογραφικές εικόνες (bitmap graphics) Εικόνα και γραφικά Είδη Χαρακτηρίζονται από: -Τη διάσταση(size): Πλάτος x Ύψος, ως ορθογώνιο παραλληλόγραμμο που περιβάλει την εικόνα -Τη διάσταση (size): Πλάτος x Ύψος, ως ορθογώνιο παραλληλόγραμμο που περιβάλει την εικόνα -Το χρωματικό βάθος (color depth): 1bit = 2 χρώματα 1bit = 2 χρώματα 8 bits = bits = bits = bits = bits = 2 24 = bits = 2 24 = Παράδειγμα χρωματικού βάθους σε Grayscale εικόνα. Με 1 bit = 2 χρ. άσπρο – μαύρο, με 2 bits έχω 4 αποχρώσεις, με 4 bits έχω 16 και με 8 bits έχω 256.

56 16 bit βάθος χρώματος = χρώματα Το πλήθος των bit που συνθέτουν το χρώμα ενός εικονοστοιχείου ονομάζεται βάθος χρώματος 8 bit βάθος χρώματος = 256 χρώματα 4 bit βάθος χρώματος = 16 χρώματα Βάθος Χρώματος

57 = (αριθμός pixels) x (βάθος χρώματος) = [(pixels κατά πλάτος) x (pixels κατά ύψος)] x (βάθος χρώματος) = [(ανάλυση x πλάτος) x (ανάλυση x ύψος)] x (βάθος χρώματος) (2560 x 1920)pixels x 24bit = p x 24bit = bits = = bytes = KB = 14,06 MB [(100ppi x 10”) x (100ppi x 7,5”)] x 24bit = (1000 x 750)p x 24bit = = p x 24bit = bits = bytes = 2,14 MB Μέγεθος του αρχείου ψηφιογραφικής εικόνας

58 -Συμπίεση χωρίς απώλειες (LZW) *.TIF, *.PSD -Συμπίεση με απώλειες (JPEG, GIF) *.JPG, *.GIF Α Γ Β Συμπίεση αρχείου ψηφιογραφικής εικόνας

59 ΟΝΟΜΑ Μορφοποίησης Επέκταση αρχείου ΠλεονεκτήματαΜειονεκτήματαΣυνηθισμένη Χρήση TIFF (Tagged Image File) Tagged Interchange File Format *.tif Ασυμπίεστη πληροφορία χωρίς απώλειες. Μεταφερσιμότητα ανάμεσα σε διάφορες πλατφόρμες υλικού και λογισμικού Μεγάλο μέγεθος αρχείου Δύσκολο στην αποθήκευση Αρχειοθέτηση ψηφιακών εικόνων με όλη την αρχική πληροφορία διαθέσιμη Φωτογραφικές εφαρμογές, σάρωση εικόνων GIF (CompuServe Graphics Interchange Format) *.gif Μικρό μέγεθος, εύκολη αποθήκευση και μεταφορά, δυνατότητα διαφάνειας Περιορισμός χρωμάτων στα 256 Εικόνες grayscale, εικόνες με διαφάνεια ή εικόνες με λίγα χρώματα Συμπίεση ψηφιογραφικών για το Internet JPEG (Joint Photo graphics Expert Group) *.jpg Προσφέρει «πραγματικό χρώμα» (16,8 Μ) και δυνατότητα καθορισμού του βαθμού συμπίεσης Απωλεστική συμπίεση Παρουσίαση εικόνων συνεχούς τόνου (πχ. φωτογραφίες) στο Web PSD (PhotoShop images) *.psd Διατηρεί πλήθος πληροφοριών (πχ. channels, layers, paths) για την ολοκληρωμένη επεξεργασία της εικόνας. Συμβατό μόνον με συγκεκριμένες εφαρμογές Δεν χρησιμοποιείται στο Web Ενδιάμεση φόρμα αποθήκευσης για παραπέρα επεξεργασία της εικόνας. Βασικές μορφοποιήσεις (formats) αρχείων εικόνας 1/2

60 ΟΝΟΜΑ Μορφοποίησης Επέκταση αρχείου ΠλεονεκτήματαΜειονεκτήματαΣυνηθισμένη Χρήση BMP (Standard Windows Bitmap) *.bmp Αποδίδει καλά σε εφαρμογές των Windows και του OS/2 Απώλεια πληροφορίας, δύσκολο στη διαπλα- τφορμική μεταφορά του Σε εφαρμογές των Windows και του OS/2 Αναπτύχθηκε για το Paintbrush PCX (PC Paintbrush) *.pcx Παλαιό & διαδεδομένο πρότυπο Υποστηρίζει ψηφιογραφικά αρχεία με χρώμα μέχρι 24bit CDR (CorelDraw) *.cdr Μικρό μέγεθος αρχείου, ομαλή αναπαράσταση καμπυλών Γραμματοσειρές, λογότυπα, Σχεδιαγράμματα PhotoCD (Kodak) *.pcd Υψηλή ανάλυση WordMetafile (Microsoft) *.wmf Διανυσματικά και ψηφιογραφικά γραφικά Encapsulated Postcript *.eps Χειρίζεται διανυσματικά & ψηφιογραφικά αρχεία. Μορφή αρχείου κειμένου. Γραφικές τέχνες και εκδοτικά συστήματα Βασικές μορφοποιήσεις (formats) αρχείων εικόνας 2/2

61 Βίντεο Ένα απόσπασμα περιέχει μία ακολουθία εικόνων που προβάλλονται διαδοχικά με κατάλληλο ρυθμό, ώστε να δημιουργείται η εντύπωση της κίνησης. Η κάθε εικόνα αυτής της ακολουθίας ονομάζεται καρέ ή πλαίσιο (frame). Για να προκαλείται η εντύπωση συνεχόμενης κίνησης απαιτείται συχνότητα προβολής τουλάχιστον 15 καρέ ανά δευτερόλεπτο.

62 Κίνηση σχεδίου και εικόνας Η γρήγορη προβολή διαδοχικών εικόνων προκαλεί στον θεατή την ψευδαίσθηση της συνεχόμενης κίνησης Φυσιολογία ματιού για ομαλή & συνεχή κίνηση: 24 – 30 καρέ/sec VIDEO

63 πολυμέσα πολυμέσαπολυμέσαπολυμέσαπολυμέσα πολυμέσα πολυμέσαπολυμέσαπολυμέσαπολυμέσα πολυμέσα Κίνηση σχεδίου και εικόνας Κίνηση κειμένου Μεταβατικά εφέ

64 α. Video περιεχομένου Video β. Χρηστικό Video ή βοήθειας - Έμφαση σε συγκεκριμένα στοιχεία σχετικά με το θέμα - Αναλυτική παρουσίαση πολύπλοκων διαδικασιών - Παρουσίαση ιστορικών ντοκουμέντων και μαρτυριών - Επεξήγηση δυσνόητων εννοιών - Δημιουργία κατάλληλης διάθεσης Χρήση στην Πολυμεσική Εφαρμογή: -Οδηγίες πλοήγησης και χρήσης της εφαρμογής -Αλλαγές πλάνων και τίτλων

65 α. Σχεδιοκίνηση περιεχομένου Σχεδιοκίνηση (animation) β. Σχεδιοκίνηση περιβάλλοντος Χρήση - Προσομοίωση διαδικασιών ή μοντέλων - Έμφαση σε συγκεκριμένα στοιχεία - Δημιουργία αίσθησης χρονικής αλληλουχίας - Εργαλεία πλοήγησης και κατεύθυνσης α. Σχεδιοκίνηση δύο διαστάσεων β. Σχεδιοκίνηση τριών διαστάσεων Τύποι

66 Κινούμενο Σχέδιο και Εικόνα (Animation) Το κινούμενο σχέδιο (animation) είναι η διαδικασία με την οποία προστίθεται το στοιχείο της κίνησης σε μία εικόνα. Βασικό πλεονέκτημα της κινούμενης εικόνας είναι η δυνατότητα παρεμβάσεων σε επίπεδο αντικειμένων των καρέ της, είτε αλλάζοντας τα ίδια τα αντικείμενα, είτε την τροχιά τους. Στα πολυμέσα χρησιμοποιούνται animations που απεικονίζουν κίνηση είτε στο επίπεδο (2D animation) είτε στο χώρο (3D animation). Παρακάτω δίνονται επιγραμματικά οι τύποι animation : Animation δύο διαστάσεων Animation τριών διαστάσεων Animation χαρακτήρων Αναπαράσταση χώρου Εικονική Πραγματικότητα (Virtual Reality) Ειδικά εφέ animation Animation κειμένου.

67 Μορφομετατροπή

68 Κίνηση σχεδίου και εικόνας Αρχείο.avi.mov.mpg ΟνομασίαΠεριγραφή Audio/Video Interchange Quick Time Moving Pictures Expert Group Αναπτύχθηκε από τη Microsoft Αναπτύχθηκε αρχικά από την Apple Συμπίεση MPEG-2 για την ψηφιακή τηλεόραση Είδη αρχείων Video

69 Αναλογικό video ΣυστήματαΑνάλυση Ταχύτητα εναλλαγής πλαισίων (/sec) Λόγος εικόνας PAL (Phase Alternating Line)768 x :3 NTSC (National Television Systems Committee) 640 x 48029,974:3 Κωδικοποίηση video Component - RGB Component - RGB YUV Y: φωτεινότητα (luminance) U: πληροφορία χρώματος (Cb) V: πληροφορία χρώματος (Cr) Y/C Y/C Y: σήμα φωτεινότητας (luma) C: σήμα χρώματος (chroma) Composite Composite Σύνθετο σήμα (ένα)

70 α) Διαπλεκόμενη σάρωση (interlaced) or non β) Συνεχής σάρωση (progressive or non interlaced) upper field lower field Τύποι Σάρωσης

71 Ψηφιακό video - Τη συχνότητα δειγματοληψίας (sampling rate) - Την ταχύτητα εναλλαγής των πλαισίων (frame rate) - Το μέγεθος των πλαισίων (frame size) - Το χρωματικό βάθος (color depth) Χαρακτηρίζεται από: Δημιουργείται: -Με ψηφιοποίηση αναλογικού video μέσω της κάρτας σύλληψης -Με χρήση τεχνολογίας DV (Digital Video)

72 Είσοδος Y/C ή S-Video (S-VHS, Hi8) (S-VHS, Hi8) Είσοδος Composite (VHS, 8mm) Είσοδος ήχου Είσοδος – Έξοδος ψηφιακού βίντεο-ήχου (IEEE 1394 ή FireWire) Κάρτα σύλληψης – Video capture card

73 Πλήρως ψηφιακή παραγωγή, επεξεργασία και αποθήκευση της οπτικοακουστικής πληροφορίας Τεχνολογία DV (Digital Video) - Μεγαλύτερη ανάλυση - Καλύτερη απόδοση χρωματικής πληροφορίας - Υψηλότερος λόγος σήματος προς θόρυβο (S/N) Πλεονεκτήματα DVS-VHS/Hi88mm/VHS Κάθετη ανάλυση Κωδικοποίηση χρώματοςComponentY/CComposite Λόγος σήματος προς θόρυβο (S/N σε db)

74 Μέγεθος του αρχείου ψηφιακού Video = Μέγεθος πλαισίου (pixels) x ταχύτητα εναλλαγής πλαισίων x χρωματικό βάθος (bits) x διάρκεια (sec) (720 x 576) (pixels) x 25 x 24 (bits) x 1 (sec) = (pixels) x 25 x 24 (bits) x 1 (sec) = bits = bytes = = KB = 29,66 MB Για ένα λεπτό = 29,66 x 60 =1779,78 MB Με στερεοφωνικό ήχο = 1779,78 MB + 10,09 MB=1790,68 MB= 1,74 GB

75 Κύρια χαρακτηριστικάπολυμέσων Κύρια χαρακτηριστικά πολυμέσων γ. Είναι συμπιεσμένη Μια έγχρωμη εικόνα 1024Χ768 pixels (20cmΧ27cm στα 96ppi) με βάθος χρώματος 24 bit καταλαμβάνει 2,25 MByte Ένα λεπτό ήχου ποιότητας CD (44,1ΚHz,16bit, stereo) καταλαμβάνει 10,1 MB ρυθμός 1,35Mbit/sec Ένα λεπτό video ποιότητας DVD σε PAL (720X576 pixels, 25F/sec, βάθος χρώματος 24 bit, και ήχο 48KHz -16bit - stereo) καταλαμβάνει 1861 ΜB ρυθμός 248,14 Mbit/sec

76 Συμπίεση (1) στην αποθήκευση στην μεταφορά δεδομένων μέσα από δίκτυα στην διαχείριση τους Οι μέθοδοι συμπίεσης διακρίνονται σε: Μεθόδους χωρίς απώλεια πληροφορίας που χρησιμοποιούν μη απωλεστικούς (lossless) αλγορίθμους. Οι συγκεκριμένες μέθοδοι συμπιέζουν τα δεδομένα με τέτοιοι τρόπο, ώστε να μην υπάρχει απώλεια πληροφορίας, ενώ επιτυγχάνουν μέτριο λόγο συμπίεσης. Έτσι μία εικόνα που συμπιέστηκε με μια τέτοια μέθοδο είναι ίδια με την αρχική, όταν αποσυμπιεστεί. Μεθόδους με απώλεια πληροφορίας που συμπιέζουν τα δεδομένα απορρίπτοντας μη ουσιώδη πληροφορία. Οι συγκεκριμένες μέθοδοι χρησιμοποιούν απωλεστικούς (lossy) αλγορίθμους και επιτυγχάνουν υψηλό λόγο συμπίεσης.

77 Συμπίεση (2) Μία απλοποιημένη ταξινόμηση των τεχνικών συμπίεσης είναι: Κωδικοποίηση Εντροπίας (entropy coding) - δεν λαμβάνεται υπόψη το είδος της πληροφορίας που θα συμπιεστεί - αντιμετωπίζεται η πληροφορία ως απλή ακολουθία bits - κωδικοποίηση χωρίς απώλειες Κωδικοποίηση Πηγής (source encoding) - οι μετασχηματισμοί που υφίσταται το αρχικό σήμα εξαρτώνται άμεσα από το τύπο του - μπορούν να παράγουν μεγαλύτερα ποσοστά συμπίεσης - μειονεκτούν σε σταθερότητα - λειτουργεί με απώλειες και χωρίς απώλειες

78 Μέθοδοι συμπίεσης video (compressor/decompressor ή codec) Χωρική συμπίεση (Ενδοπλαισιακή) εφαρμόζεται στα δεδομένα ενός μόνου πλαισίουΧωρική συμπίεση (Ενδοπλαισιακή) εφαρμόζεται στα δεδομένα ενός μόνου πλαισίου Χρονική συμπίεση (Διαπλαισιακή) εκμεταλλεύεται και πληροφορία κίνησης ανάμεσα σε δύο πλαίσιαΧρονική συμπίεση (Διαπλαισιακή) εκμεταλλεύεται και πληροφορία κίνησης ανάμεσα σε δύο πλαίσια Συμπίεση με ή χωρίς απώλειεςΣυμπίεση με ή χωρίς απώλειες Ασύμμετρη (πιο χρονοβόρα η συμπίεση από την αποσυμπίεση) και συμμετρική συμπίεσηΑσύμμετρη (πιο χρονοβόρα η συμπίεση από την αποσυμπίεση) και συμμετρική συμπίεση Συμπίεση κατά MPEG (Moving Picture Experts Group)

79 α. Χωρική (Ενδοπλαισιακή) - πλήρως επεξεργάσιμο Συμπίεση Video β. Χρονική (Διαπλαισιακή) - μερικώς επεξεργάσιμο - M-JPEG (*.avi) - DV (*.avi) - HUFFYUV (*.avi) - Διάφοροι συμπιεστές καρτών σύλληψης (*.avi) - MPEG -1 (*.mpg) [VCD] - MPEG -2 (*.mpg) [SVCD – DVD] - MPEG -4 (*.avi) - Quick Time (*.mov) - Real Media (*.rm) - Cinepak της Radius (*.avi) - Windows Media Video (*.wmv)

80 Οι γνωστότεροι MPEG codecs MPEG-1 MPEG-1, PAL, 352x288, 25 fps, CBR (Constant bitrate) kbits/sec MPEG-1 Audio Layer II, 44100Hz, Stereo, 224kbits/sec MPEG-4 Αποδοτικότερη συμπίεση με πολύ καλή ποιότητα. Codecs DivX - XviD - Microsoft MPEG-4 Video CD MPEG-2 MPEG-2, PAL, 480x576, 25 fps CBR ή VBR έως 2520 kbits/sec MPEG-1 Audio Layer II, 44100Hz, Stereo, 224kbits/sec Super Video CD Ποιότητα VHS Ποιότητα SVHS MPEG-2, PAL, 720x576, 25 fps CBR ή VBR 700 έως 9200 kbits/sec MPEG-1 Audio Layer II, 48000Hz, Stereo, kbits/sec ή ή Dolby Digital (AC-3), 48000Hz, 6 ch, kbits/sec ή ή Linear PCM, 48000Hz, Stereo, 1536kbits/sec DVD Ποιότητα BETA 8 γλώσσες – 9 κάμερες – 32 υπότιτλοι 2 γλώσσες – 4 υπότιτλοι

81 Για σύλληψη Video - Κάρτα σύλληψης video - ήχου - Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (CPU) - Σκληρός δίσκος - Δίαυλος δεδομένων (Data bus) - Λογισμικό σύλληψης - Codec σύλληψης - Κατάλληλο λειτουργικό Απαιτήσεις σε Hardware/Software Για επεξεργασία Video - Κάρτα γραφικών - Μνήμη RAM - Οθόνη - Λογισμικό επεξεργασίας - Codec αποθήκευσης

82 Συλλογή ψηφιακών Video clip Μέσω κάρτας σύλληψης από αναλογικό VideoΜέσω κάρτας σύλληψης από αναλογικό Video Μέσω κάρτας σύλληψης με τηλεοπτικό δέκτη, από τηλεοπτικό σήμαΜέσω κάρτας σύλληψης με τηλεοπτικό δέκτη, από τηλεοπτικό σήμα Αντιγραφή video clip από κάμερα DVΑντιγραφή video clip από κάμερα DV Αντιγραφή αρχείων video από διάφορα αποθηκευτικά μέσαΑντιγραφή αρχείων video από διάφορα αποθηκευτικά μέσα Κατέβασμα αρχείων video από το διαδίκτυοΚατέβασμα αρχείων video από το διαδίκτυο Απόσπαση video τίτλων (extraction) από DVD, SVCD, VCDΑπόσπαση video τίτλων (extraction) από DVD, SVCD, VCD Σύλληψη της απεικόνισης της οθόνης του υπολογιστήΣύλληψη της απεικόνισης της οθόνης του υπολογιστή

83 Στρατηγική συλλογής και δημιουργίας video Αξιολόγηση ποιότητας πηγαίου υλικούΑξιολόγηση ποιότητας πηγαίου υλικού Αξιολόγηση δυνατοτήτων υλικού και λογισμικούΑξιολόγηση δυνατοτήτων υλικού και λογισμικού Καθορισμός του μέσου αναπαραγωγής του τελικού videoΚαθορισμός του μέσου αναπαραγωγής του τελικού video Καθορισμός τελικής μορφής του videoΚαθορισμός τελικής μορφής του video

84 Επεξεργασία Video Σύλληψη ή εισαγωγή videoΣύλληψη ή εισαγωγή video Αντιγραφή, αποκοπή, επικόλληση video clipΑντιγραφή, αποκοπή, επικόλληση video clip Εισαγωγή εφέ αλλαγής πλάνουΕισαγωγή εφέ αλλαγής πλάνου Μοντάζ καναλιών videoΜοντάζ καναλιών video Εφαρμογή ειδικών φίλτρων σε video clipΕφαρμογή ειδικών φίλτρων σε video clip Εισαγωγή αρχείων ήχουΕισαγωγή αρχείων ήχου Εισαγωγή αρχείων εικόνας και γραφικώνΕισαγωγή αρχείων εικόνας και γραφικών Εισαγωγή κειμένου και τίτλωνΕισαγωγή κειμένου και τίτλων Animation σε video clip, τίτλους και γραφικάAnimation σε video clip, τίτλους και γραφικά Ρύθμιση έντασης clip ήχουΡύθμιση έντασης clip ήχου Αλλαγή χρονικής διάρκειας video clipΑλλαγή χρονικής διάρκειας video clip Μείξη καναλιών ήχωνΜείξη καναλιών ήχων Εξαγωγή και συμπίεση video, εικόνας, ήχουΕξαγωγή και συμπίεση video, εικόνας, ήχου Προγράμματα επεξεργασίας Premiere της AdobePremiere της Adobe Final Cut της AppleFinal Cut της Apple Media Composer της AvidMedia Composer της Avid Studio της Pinnacleκ.α.Studio της Pinnacle κ.α.

85

86

87 1.Ανάλυση 2.Σχεδίαση 3.Παραγωγή 4.Αξιολόγηση Ανάπτυξη εφαρμογών πολυμέσων

88 Παραγωγή εφαρμογών πολυμέσων Συγγραφή σεναρίου Κείμενα, πλοκή του έργου κλπ Διαδικασία παραγωγής εφαρμογής Ανάλυση του έργου σε σκηνές Πινάκια εξιστόρησης Συγκέντρωση & επεξεργασία υλικού Εικόνες, σχήματα, βιντεοσκοπήσεις, κινούμενα σχέδια, μουσική Κατασκευή των σκηνών Εισαγωγή υλικού, προγραμματισμός Έλεγχοι Αναπαραγωγή Διανομή

89 -Συλλογή και προγραμματισμός συλλογής όλων των απαραίτητων πληροφοριών -Καθορισμός των αναγκών του τελικού χρήστη -Καθορισμός των ικανοτήτων του τελικού χρήστη -Ανάλυση στόχων -Ανάλυση κόστους Ανάλυση

90 -Δομή και μορφή της εφαρμογής -Οργάνωση περιεχομένου από διδακτική άποψη -Πλατφόρμα παράδοσης (CD-DVD-Web) -Εργαλεία ανάπτυξης της εφαρμογής -Μορφές δομικών στοιχείων -Δημιουργία εγγράφου προδιαγραφών έργου Σχεδίαση

91 α. Προ-παραγωγή (pre-production) Παραγωγή - Δημιουργία ενός σκελετού χωρίς περιεχόμενο που υλοποιεί τις σχεδιαστικές αποφάσεις β. Κύρια παραγωγή (production) - Δημιουργία ή προμήθεια των δομικών στοιχείων - Επεξεργασία των δομικών στοιχείων - Συγγραφή της εφαρμογής - Συνεχείς έλεγχοι της εφαρμογής γ. Μετα-παραγωγή (pοst-production) - Εργασίες εκσφαλμάτωσης του κώδικα της εφαρμογής (debugging) - Δημιουργία δοκιμαστικών εκδόσεων - Παραγωγή υποστηρικτικού υλικού (οδηγίες χρήσεως)

92 -Καταγραφή στοιχείων για την αποτελεσματικότητα της εφαρμογής -Συμπεράσματα Αξιολόγηση

93 Παραγωγό ς Οι μεγάλες και σύνθετες εφαρμογές πολυμέσων απαιτούν τη σύνθεση και οργάνωση μιας ομάδας παραγωγής Σεναριογράφος Σκηνοθέτης Προγραμματιστές Ειδικός επιστήμονας Τεχνικός σύμβουλος Σκηνογράφος Ομάδα σχεδίου Ομάδα ήχου Ομάδα εικόνας Ομάδα βίντεο Παραγωγή εφαρμογών πολυμέσων

94 Βασικοί ρόλοι-κλειδιά απαραίτητοι σε κάθε παραγωγή είναι:

95 Ομάδα Ανάπτυξης Εφαρμογών Διαχειριστής Έργου Σχεδιαστής και Αναλυτής Δημιουργοί Στοιχείων Πολυμέσων Ειδικοί στην ψηφιακή επεξεργασία στοιχείων πολυμέσων (κειμένων, ήχου, εικόνων, βίντεο και συνθετικής κίνησης). Προγραμματιστές Εφαρμογών Πολυμέσων Προσωπικό Υποστήριξης Συντάκτης Κειμένων (συγγραφέας) Ηχολήπτης Μουσικός Φωτογράφος Γραφίστας Ειδικός για Βιντεοσκοπήσεις (εικονολήπτης)

96 Υλικό για Πολυμέσα 1. Συστήματα ανάπτυξης εφαρμογών πολυμέσων Αφορούν όλα τα υπολογιστικά συστήματα που χρησιμοποιούνται στα στάδια ανάπτυξης της πολυμεσικής εφαρμογής. Απαιτείται επομένως να έχουν μεγάλη υπολογιστική ισχύ, ταχύτητα και αποθηκευτική ικανότητα για την επεξεργασία μεγάλου όγκου πολυμεσικών δεδομένων. 2. Συστήματα παρουσίασης εφαρμογών πολυμέσων Αφορούν όλα τα υπολογιστικά συστήματα που χρησιμοποιούνται για την ποιοτική προβολή και χρήση τους. Συνήθως δεν έχουν μεγάλες απαιτήσεις εξοπλισμού.

97 Εργαλεία παρουσίασης (πχ Microsoft Powerpoint Διαδοχή διαφανειών με γραφικά ήχο κλπ. Ευκολίες στον παρουσιαστή (αναζήτηση διαφανειών, εισαγωγή σημειώσεων κ.ά.) Εργαλεία συγγραφής με γλώσσα σεναρίων ή οπτικό προγραμματισμό (πχ HyperCard, Asymmetrix Toolbook, Macromedia Director, Macromedia Authorware) Παραγωγή εφαρμογών υπερμέσων. Αυξημένες δυνατότητες πλοήγησης. Εξελιγμένο κινούμενο σχέδιο. Εργαλεία με κοινές γλώσσες προγραμματισμού (Pascal, C, Java, Delphi) Δημιουργία οποιουδήποτε είδους εφαρμογής. Απαιτεί ειδικές γνώσεις. Δύσκολος τρόπος ανάπτυξης εφαρμογών. Εργαλεία παραγωγής εφαρμογών Παραγωγή εφαρμογών πολυμέσων

98 Το εργαλεία παρουσίασης προσφέρουν στον παρουσιαστή αρκετές ευκολίες χρήσης Χρονόμετρο Αναζήτηση διαφάνειας Ρυθμίσεις μολυβιού

99 Παραγωγή εφαρμογών πολυμέσων Εργαλείο συγγραφής που παρομοιάζει την εφαρμογή με βιβλίο

100 Παραγωγή εφαρμογών πολυμέσων Περιβάλλον εργασίας γλώσσας οπτικού προγραμματισμού Οθόνη της εφαρμογής Περιοχή συγγραφής προγράμματος

101 Τρόποι Διανομής Τελικής Εφαρμογής Διανομή (κυρίως μέσω CD-ROM/DVD) γίνεται από: Σημεία πώλησης λογισμικού (εταιρείες, καταστήματα) Βιβλιοπωλεία Δίκτυα διανομής περιοδικών ή εφημερίδων Δίκτυα διανομής άλλων προϊόντων Διανομή μέσω: Διαδικτύου (επίσημη ιστοσελίδα εταιρίας, άλλες ιστοσελίδες, FTP) Ηλεκτρονικού ταχυδρομείου ( )

102 Συστήματα Ανάπτυξης Εφαρμογών Πολυμέσων 1.Συσκευή Αναπαραγωγής Video (Video Player) Xρησιμοποιείται για την εισαγωγή τμημάτων βίντεο που είναι καταγεγραμμένα σε αναλογική μορφή (π.χ. μορφή VHS). Για το λόγο αυτό συνδέεται η συσκευή μέσω ειδικού καλωδίου με την κάρτα ψηφιοποίησης βίντεο του υπολογιστή. 2.Κάρτα Ψηφιοποίησης Video Έχει τη δυνατότητα μετατροπής του αναλογικού σήματος βίντεο σε ψηφιακό. Αρκετές κάρτες υποστηρίζουν και την αντίστροφη διαδικασία (ψηφιακό σε αναλογικό). 3.Βιντεοκάμερα Αναλογικές Χρησιμοποιείται για την εγγραφή αναλογικού σήματος βίντεο, αφού πρώτα ψηφιοποιηθεί με τη βοήθεια της κάρτας βίντεο. Ψηφιακές

103 Συστήματα Ανάπτυξης Εφαρμογών Πολυμέσων 4.Μικρόφωνο 5.Ψηφιακό Κασετόφωνο (Digital Audio Tape) Χρησιμοποιείται για την εγγραφή ήχων ή μουσικής. Κύριο χαρακτηριστικό του είναι η υψηλή ποιότητα του ήχου και η μη ύπαρξη αλλοίωσης (απώλειας) κατά τη διάρκεια της εγγραφής ή της αναπαραγωγής. Χρησιμοποιείται σε επαγγελματικές εφαρμογές. 6.Ψηφιακή Φωτογραφική Μηχανή Χρησιμοποιείται για την καταγραφή ψηφιακών εικόνων. Η ψηφιακή εικόνα μπορεί να αποθηκευτεί είτε σε μία κάρτα μνήμης πάνω στη μηχανή είτε σε ένα αρχείο στον σκληρό δίσκο εφόσον η ψηφιακή φωτογραφική μηχανή είναι συνδεμένη κατευθείαν στον υπολογιστή. 7.Σαρωτής (Scanner)

104 Συστήματα Ανάπτυξης Εφαρμογών Πολυμέσων 8.Συσκευή Εγγραφής CD/DVD (CD/DVD Recorder) Χρησιμοποιείται για την εγγραφή CD-ROM/DVD είτε για δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας (backup) κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης της εφαρμογής είτε για τη διανομή της ίδιας της εφαρμογής. 9.Επιταχυντής Γραφικών Διαθέτει ειδικό επεξεργαστή για την επεξεργασία και μεταφορά των δεδομένων για την ανανέωση της οθόνης και μνήμη (έχει καθιερωθεί ως Video RAM) για την αποθήκευση των δεδομένων που σχετίζονται με την προβαλλόμενη εικόνα.

105 Mοντέλα Ανάπτυξης Εφαρμογών Μοντέλα= διαμερίζουν την ανάπτυξη λογισμικού σε φάσεις και καθορίζουν: τις δραστηριότητες που την απαρτίζουν τα προιόντα στα οποία καταλήγει τις διαδικασίες επαλήθευσης των αποτελεσμάτων τα κριτήρια ολοκλήρωσης της Υπάρχουν αρκετά μοντέλα εφαρμογών, τα κυριότερα είναι: το μοντέλο του καταρράκτη (waterfall model) τo μοντέλο του έλικα ή σπειροειδές μοντέλο (spiral model)

106 Μοντέλο Καταρράκτη Η ανάπτυξη λογισμικού υποδιαιρείται στις φάσεις: ανάλυσης απαιτήσεων σχεδίασης υλοποίησης ολοκλήρωσης λειτουργίας και συντήρησης Κάθε εργασία υπόκειται σε διαδικασίες επικύρωσης (validation) και επαλήθευσης (verification) με στόχο: τη συνέπεια με τις απαιτήσεις του χρήστη τη συνοχή με το αποτέλεσμα των προηγουμένων φάσεων ανάπτυξης του προίόντος

107 Ανάλυση Απαιτήσεων Η φάση της ανάλυσης είναι εκείνη στην οποία: καθορίζονται οι στόχοι διαμορφώνεται το πλάνο εργασίας καταγράφονται και αναλύονται οι απαιτήσεις που υπάρχουν υπολογίζεται το κόστος ανάπτυξης της εφαρμογής Κύρια προϊόντα της φάσης αυτής είναι: ο καθορισμός των προδιαγραφών της εφαρμογής η δημιουργία ενός πλάνου εργασίας για τον τρόπο εκτέλεσης του έργου.

108 Σχεδίαση Η φάση της σχεδίασης είναι εκείνη στην οποία βασιζόμενοι στα αποτελέσματα της προηγούμενης φάσης προβαίνουμε σε μια δομημένη λεπτομερή περιγραφή της εφαρμογής, τέτοια ώστε να επιτρέπει στην ομάδα ανάπτυξης να προχωρήσει στην υλοποίησή της. Κύρια στάδια της φάσης αυτής είναι: Το στάδιο της λειτουργικής σχεδίασης όπου περιγράφεται η διεπαφή, οι λειτουργίες και το περιεχόμενο της εφαρμογής (εικονίδια, τρόπος πλοήγησης, χαρακτηριστικά περιεχομένου, κ.ά.) Το στάδιο της τεχνικής σχεδίασης όπου δημιουργείται ένα λεπτομερές σχέδιο της αρχιτεκτονικής της. Στο στάδιο αυτό λαμβάνονται αποφάσεις για την πλατφόρμα, το λογισμικό ανάπτυξης, τη μορφή των αρχείων για τα δομικά στοιχεία πολυμέσων, κ.ά.

109 Υλοποίηση Στη φάση υλοποίησης υλοποιούνται: Η συγγραφή και η διόρθωση του κώδικα της εφαρμογής Η δημιουργία ή συγκέντρωση, η επεξεργασία κειμένων, εικόνων, ήχων, βίντεο, κ.ά. Ο ποιοτικός έλεγχος της εφαρμογής, δηλαδή η διενέργεια κατάλληλων δοκιμών από την ομάδα ανάπτυξης και από επιλεγμένες ομάδες χρηστών. Οι εργασίες γίνονται σε τέσσερα βασικά στάδια: Πρώτο Στάδιο (Έκδοση Άλφα): δημιουργία μιας πιλοτικής εφαρμογής με μικρό αριθμό αντιπροσωπευτικών δεδομένων. Δεύτερο Στάδιο (Έκδοση Βήτα): περιλαμβάνει την ολοκλήρωση της εφαρμογής και τη συλλογή όλων των εικόνων, βίντεο, κ.ά. Τρίτο Στάδιο (Έκδοση Γάμμα): γίνονται δοκιμές και διορθώσεις προγραμματιστικών λαθών της εφαρμογής και η τελική επιμέλεια όλων των δεδομένων της. Τέταρτο Στάδιο (Χρυσή Έκδοση)

110 Ολοκλήρωση/Διανομή Το στάδιο ολοκλήρωσης ασχολείται με : Με τρόπους προστασίας της εφαρμογής (νομική προστασία, προστασία από παράνομη αντιγραφή και χρήση - locked CDs) Με τη δημιουργία προγράμματος εγκατάστασης – απεγκατάστασης (install – uninstall) Με την προετοιμασία της συσκευασίας του προϊόντος Με τη μαζική αναπαραγωγή του προϊόντος και του συνοδευτικού υλικού (οπτικοί δίσκοι, εγχειρίδιο εγκατάστασης, συνοδευτικά φυλλάδια, εγγυήσεις κ.ά.) Στο στάδιο διανομής οριστικοποιούνται οι στρατηγικές: Τιμολόγησης Προβολής και προώθησης προϊόντος στην αγορά

111 Λειτουργία/Συντήρηση Η Λειτουργία/Συντήρηση ασχολείται με : Πραγματοποίηση αλλαγών στο σύστημα για να διορθωθούν λάθη που διαπιστώνονται κατά την πραγματική λειτουργία του και διέφυγαν κατά τη διαδικασία ανάπτυξης Πραγματοποίηση αλλαγών στο σύστημα με σκοπό την ενσωμάτωση νέων δυνατοτήτων Αντιμετώπιση καθημερινών προβλημάτων

112 Πλεονεκτήματα/Μειονεκτήματα Το κύριο μειονέκτημα της χρήσης του συγκεκριμένου μοντέλου προκύπτει από την ανάγκη του ακριβούς καθορισμού προδιαγραφών του τελικού προϊόντος αρκετά νωρίς κατά τη διαδικασία ανάπτυξης και πιο συγκεκριμένα με την ολοκλήρωση του σταδίου της ανάλυσης. Το κύριο πλεονέκτημα του μοντέλου είναι η οργάνωση της διαδικασίας ανάπτυξης σε διακριτές φάσεις, που συμφωνούν με την ακολουθούμενη πρακτική ανάπτυξης εφαρμογών στην αγορά. Το συγκεκριμένο χαρακτηριστικό εξηγεί και τη μεγάλη δημοτικότητά του σε σχέση με κάθε άλλο μοντέλο ανάπτυξης λογισμικού που χρησιμοποιείται σήμερα.

113 Μοντέλο Έλικας Το κύριο μειονέκτημα της χρήσης του συγκεκριμένου μοντέλου είναι οι αυξημένες απαιτήσεις σε χρόνο και πόρους που απαιτεί η υλοποίηση και αξιολόγηση μιας εφαρμογής σε διαδοχικούς κύκλους. Επίσης το συγκεκριμένο μοντέλο απαιτεί μια πολύπλοκη διαδικασία ανάπτυξης. Το κύριο πλεονέκτημα του μοντέλου είναι η δυνατότητα ελέγχου και αξιολόγησης από τους χρήστες κάθε ενδιάμεσου προϊόντος σε κάθε κύκλο ανάπτυξης. Με τον τρόπο αυτό διασφαλίζεται ότι το τελικό προϊόν θα ανταποκρίνεται όσο το δυνατόν καλύτερα στις απαιτήσεις των χρηστών. Το μοντέλο της έλικας υποστηρίζει μια εξελικτική διαδικασία δημιουργίας μιας εφαρμογής. Πιο συγκεκριμένα, η ανάπτυξη στο μοντέλο αυτό αποτελείται από την επαναληπτική εκτέλεση ενός κύκλου φάσεων. Κάθε φορά ο κύκλος παράγει μια ενδιάμεση έκδοση του τελικού προϊόντος η οποία βελτιώνεται κατά τον επόμενο κύκλο κ.ο.κ.


Κατέβασμα ppt "Βασικά Στοιχεία Πολυμέσων - 2 VB Ήχος Πίεση του αέρα είναι η πυκνότητα των μορίων του αέρα. Όταν ένα αντικείμενο δονείται ή μετακινείται προκύπτουν αλλαγές."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google