Что такое мультимедийный компьютер?

информации, а также исполняющее функции управления. Она является

неотъемлемой частью персонального компьютера. Со времен появления ПК вплоть

до самого последнего времени внешний вид и структура клавиатуры оставались

практически неизменными.

После выхода операционной системы Windows 95 101-клавишные клавиатуры

были заменены клавиатурами со 104 клавишами. Три новых клавиши были

добавлены, чтобы реализовать некоторые возможности новой операционной

системы. С появлением Windows 98 на многих клавиатурах также были добавлены

клавиши управления режимом энергопотребления компьютера – Power off

(включение/отключение питания), Standby или Sleep (переход в режим ожидания

или "спячки"), Wake Up ("пробуждение" системы).

В настоящее время существуют и, так называемые, мультимедийные

клавиатуры. Их мультимедийность заключается в наличии дополнительных клавиш

и устройств. Среди клавиш можно отметить: клавиши управления CD-ROM,

клавишу инициализации подключения к сервис-провайдеру, клавиши, дублирующие

основные кнопки панели управления Internet Explorer и универсального

проигрывателя, управления регулятором громкости и прочие. В качестве

дополнительных устройств часто выступают: встроенный микрофон, а иногда и

динамики, трекбол, сенсорная панель, порт интерфейса PMCIA, и даже

светодиоды подсветки клавиш.

Ряд изменений был связан с эргономическими показателями, то есть с

необходимостью соответствия новых клавиатур современным требованиям

медицины. Поэтому сейчас появилось множество новых, эргономичных клавиатур

самых причудливых форм: изогнутых, снабженных подставками для кистей и так

далее.

Сейчас клавиатуры выпускаются с несколькими вариантами интерфейсов:

стандартный разъем DIN5, разъем PS/2, интерфейс USB, инфракрасный порт,

Bluetooth.

Самое главное изменение, однако, не коснулось ни устройства, ни формы

клавиатуры – изменилась ее роль в современном мультимедийном компьютере.

Сегодня круг обязанностей клавиатуры едва ли не целиком и полностью

ограничивается вводом текста и цифр, а все функции управления с приходом

"графического интерфейса" успешно выполняет мышь.

Мышь

Любой современный, а уж тем более мультимедийный, компьютер не возможно

представить себе без такого устройства ввода как мышь. Сегодня мы проводим

в контакте с мышью гораздо больше времени, чем с клавиатурой. Фактически с

ее помощью мы выполняем все доступные операции, кроме разве что ввода

текста и цифр.

Мышь передает в систему информацию о своем перемещении по плоскости и

нажатии кнопок. Обычная опто-механическая конструкция имеет свободно

вращающийся массивный обрезиненный шарик в днище корпуса, передающий

вращение на два координатных диска с фотоэлектрическими датчиками. Датчики

для каждой координаты представляют собой две открытые оптопары (светодиод –

фотодиод), в оптический канал которых входит вращающийся диск с прорезями.

Оптопары датчиков могут быть выполнены в виде монолитных конструкций, а

могут быть и отдельными элементами, установленными на печатной плате.

Мыши выпускают с тремя или двумя кнопками. Для большинства пользователей

достаточно двухкнопочного изделия, так как третья кнопка применяется

довольно редко и, как правило, в специализированных профессиональных

приложениях. В 1997 году Microsoft разработала новую мышь под названием

Microsoft IntelliMouse – на первый взгляд, обычная двухкнопочная мышь с

маленьким колесиком, расположенным между клавишами. С помощью его

программируемых функций можно выполнять дополнительные операции, например,

управлять полосой прокрутки многих популярных программ от Microsoft (MS

Word, MS Excel, MS Internet Explorer). Позже появились другие мыши с

похожими возможностями.

В 2000 году впервые со времен создания первой мыши (1983 год) появилась

конструкция, в каком-то смысле революционная – оптическая мышь. Первой

мышью этого класса стала разработка Microsoft IntelliMouse Explorer. Она не

имеет вращающихся частей и работает на любой плоской поверхности. Принцип

работы ее механизма заключается в непрерывном сканировании световым

микроимпульсом подстилающей поверхности, приеме отраженного импульса

оптическим детектором и обработке полученных сигналов встроенным цифровым

сигнальным процессором. Ввиду отсутствия движущихся частей, такие мыши

являются очень долговечными.

Сегодня популярны мыши с интерфейсами COM, PS/2, USB и IrDA (инфракрасный

порт).

Программная часть мультимедийного компьютера

Даже самый современный компьютер не будет работать без программного

обеспечения, поэтому его стоит рассмотреть поподробней.

Как уже говорилось, мультимедийное программное обеспечение можно условно

разделить на прикладную часть (мультимедиа-энциклопедии, компьютерные инры,

аудио и видеоплееры и т.п.) и специализированную, к которой можно отнести

программы, предназначенные для создания прикладных программ

(профессиональные графические редакторы, редакторы 3D-графики, звуковые

редакторы и т.д.)

Операционная система

За последние несколько лет мультимедийные приложения стали одним из

наиболее быстро растущих сегментов рынка программного обеспечения.

Большинство современных компьютеров продаются с установленными приводами CD-

ROM, звуковыми картами и мощными графическими адаптерами. Чтобы иметь

возможность воспользоваться всеми этими аппаратными средствами поддержки

мультимедиа на компьютере должна быть установлена операционная система,

поддерживающая все эти устройства. Наиболее ярким примером является ОС

Microsoft Windows 98 или Windows Millenium. Архитектурные решения в

мультимедийном расширении Windows 9х позволяют воспроизводить оцифрованное

видео, аудио, MIDI.

Windows 9x – это 32-разрядная операционная система с поддержкой

приоритетной многозадачности и многопоточности. Благодаря этому достигается

более качественное воспроизведение информации от различных источников, а

большое число встроенных драйверов мультимедийных устройств в значительной

степени облегчают работу на современных компьютерах различной конфигурации.

MCI – Media Control Interface

MCI (Media Control Interface – интерфейс управления мультимедиа)

представляет мультимедийным приложениям, работающим в среде Windows 9x,

аппаратно независимый интерфейс управления различными устройствами. Данный

интерфейс поддерживается на уровне драйверов устройств, которые

интерпретируют и выполняют посылаемые им MCI-команды типа play, pause, stop

и т.д. MCI содержит базовый набор команд для большого числа мультимедийных

устройств. Так, одна и та же команда, например, play используется для

воспроизведения аудиофайлов, фрагментов видео, анимации и дорожки на

AudioCD. Если же устройство обладает уникальными возможностями, набор

дополнительных команд отражает их.

Компрессионные менеджеры

Для хранения мультимедийной информации (графика, анимация, звук)

требуются большие объемы. В большинстве случаев информация хранится в

компрессированном виде. Таким образом, перед воспроизведением она должна

быть декомпрессирована. Если устройство аппаратно не поддерживает

компрессию и декомпрессию, эту задачу выполняют специальные компрессионные

менеджеры.

Windows 95/98 включает в себя два типа компрессионных менеджеров:

. ACM (Audio Compression Manager) – использует аудиокодеки для

компрессии и декомпрессии аудиоинформации.

. VCM (Video Compression Manager) – использует видеокодеки для

компрессии, декомпрессии и фильтрации видеоинформации.

Оба менеджера работают совместно с различными кодеками, предназначенными

для компрессии и декомпрессии данных.

Кодеки

Windows 9x поставляется с рядом кодеков для компрессии и декомпрессии

аудио и видеоинформации. Также возможна установка дополнительных кодеков.

В состав Windows входят кодеки, ориентированные на аудиоинформацию

музыкального и голосового качества. Музыкальные кодеки (IMA ADPCM и

Microsoft ADPCM) поддерживают аудиоинформацию с качеством, близким к

качеству CD-звука, и позволяют компрессировать ее почти в четыре раза по

сравнению с оригинальным размером. Голосовые кодеки (Truespeech или GSM)

используются для эффективной компрессии аудиоинформации более низкого

качества. Большую популярность в последнее время завоевал кодек MPEG-1

Layer 3. С помощью его можно сжимать звук почти в десять раз с качеством,

близким к AudioCD.

Для хранения одного кадра полноцветного видеоизображения с разрешением

640х480 требуется около 1 Мб. Таким образом, одна минута видеоинформации в

некомпрессированном виде будет занимать около 1 Гб. Даже если емкость

современных жестких дисков позволит записать видеоролик в таком формате, то

ни одна самая мощная видеокарта не сможет обеспечить такой информационный

поток. Поэтому приходится использовать видеокодеки для компрессии

видеоинформации. К сожалению при этом происходит потеря качества, но без

этого нельзя обеспечить плавное воспроизведение ролика.

Большую популярность завоевали себе кодеки MPEG-1 и MPEG-2,

обеспечивающие сжатие видеоданных в десятки раз при неплохом качестве

изображения. Они изначально поддерживаются операционной системой Windows. В

частности, кодек MPEG-1 используется при записи дисков в формате VideoCD, а

MPEG-2 – DVD.

DCI – Display Control Interface

DCI (Display Control Interface – интерфейс управления дисплеем) – это

интерфейс, работающий с драйверами дисплея. Он бал разработан совместно

фирмами Microsoft и Intel. DCI-совместимые драйверы используются

компьютерными играми и различными программами воспроизведения полноэкранной

видеоинформации и позволяют обновлять информацию непосредственно в экранном

буфере. Этот интерфейс поддерживает также ряд аппаратных расширений в

современных видеокартах, включая:

. Аппаратное масштабирование. Если эта возможность реализуется

видеокартой, то для изменения размеров изображения не требуется

ресурсов центрального процессора.

. Преобразование цветов YUV-RGB для обеспечения лучшего восприятия

видеоинформации.

. Двойную буферизацию. Она используется для аппаратного размещения

экранных буферов при переключении страниц.

. Асинхронное отображение. Совместно с двойной буферизацией обеспечивает

более быстрый вывод информации в экранный буфер.

Прикладные мультимедийные приложения

К прикладным можно отнести мультимедийные приложения, с которыми

непосредственно работает обычный пользователь мультимедийного компьютера. В

первую очередь это компьютерные игры. Также сюда можно отнести мультимедиа-

энциклопедии, видео и аудиоплееры, программы для создания и просмотра

презентаций и многие другие.

Компьютерные игры

Одними из первых пользовательских мультимедийных приложений были

компьютерные игры. Именно игры являются наиболее распространенным

программным продуктом, использующим в полной мере все преимущества

мультимедиа.

Переворотом в мире компьютерных игр стало появление так называемых 3D-

игр, то есть игр, использующих трехмерную графику. В играх необходимо умело

сочетать реалистичность объектов с возможностями аппаратной части

компьютера, обеспечить приемлемую скорость при хорошем качестве отображения

сцен на массовых видеоподсистемах, учитывать не столько реальные

характеристики объектов, сколько общее впечатление от игры.

Хорошей в компьютерных играх считается средняя скорость отображения свыше

50 кадров в секунду. Однако отдельные кадры могут выпадать из этого ряда.

Если при этом скорость падает ниже 25 кадров в секунду, отображение

считается неудовлетворительным.

В играх, в отличии от профессиональных программ создания трехмерных сцен,

где используются криволинейные тела, построенные с помощью кривых Безье и

сплайнов, все трехмерные объекты строятся на основе полигонов, то есть

многоугольников. Считается, что чем больше число таких элементов в

трехмерной сцене, тем реалистичнее она выглядит.

Существует правило, согласно которому при среднем числе около 10000

полигонов в сцене обеспечивается приемлемое качество изображения, 50000

полигонов позволяют обеспечить качество, близкое к бытовому видео, свыше

100000 полигонов в сцене позволяет приблизится к фотореализму. Сегодняшний

день в мире лучших компьютерных трехмерных игр – это в среднем 15000 –

20000 полигонов в сцене, которые современный 3D-ускоритель способен

отображать со скоростью 30 и более кадров в секунду. В ближайшие два года

ожидаются игры, использующие до 40000 – 50000 полигонов в сцене. Нет

сомнения, что в ближайшем будущем произойдет и переход к стадии

фотореализма.

Все выше сказанное смогло воплотиться в реальность только с появлением

мощных 3D-акселераторов.

Вообще же в мире выпущено столько игр (и трехмерных и двумерных), что все

их пересчитать просто не возможно.

Другие мультимедийные программы

Образовательные мультимедийные приложения завоевали сегодня очень большую

популярность среди программных продуктов для домашнего компьютера. Оно и

понятно – на занимательную учебу всегда спрос. Особой популярностью

пользуются обучающие программы иностранного языка, хотя трудно представить,

что кто-то смог хорошо выучить язык, используя их. Также большой спрос

имеют программы подготовки к поступлению в ВУЗы.

Энциклопедии, справочнике – вот программы, на которые стоит обратить

внимание в первую очередь. Именно они сделают компьютер полезным для всей

семьи. Технология мультимедиа наделила их поистине бесценными

возможностями. Например, на одном или на нескольких компакт-дисках может

разместиться мультимедиа-инциклопедия какой-нибудь эстрадной группы. Там

могут быть представлены и аудиозаписи, и тексты песен и фотографии, и

фрагменты видеозаписей концертов и многое другое.

К отдельной категории можно отнести программы для воспроизведения и

просмотра мультимедийной информации: различные плееры и вьюверы.

Заключение

И так, что же такое «мультимедийный компьютер»?

Прежде всего, это компьютер, предназначенный в первую очередь для дома,

обучения и развлечений. Ведь ставить в офис мультимедийный компьютер будет

неоправданно дорого. Для работы с офисными приложениями, такими как

текстовый или табличный редактор, база данных и т.д. вовсе необязательно

иметь звуковую карту или мощный 3D-ускоритель.

Во-вторых, мультимедийный компьютер должен иметь следующие основные

мультимедийные устройства:

. Видеокарта с 3D-ускорителем, устанавливаемая в слот AGP, желательно с

телевизионным тюнером и аппаратным кодеком MPEG, для декодирования

VideoCD и DVD. Обязательна поддержка библиотеки Direct3D. Частота

RAMDAC должна быть не ниже 170 МГц и глубина цвета не менее 8 бит на

каждый канал.

. Дисковод для компакт-дисков CD-ROM, читающий диски CD-ROM, CD-R и CD-

RW.

. Желательно наличие привода DVD. Сейчас дисковод DVD имеется не на

многих компьютерах из-за его высокой цены. Однако, как многие

утверждают, DVD – дисковод, который в будущем должен заменить CD-ROM.

Уже сейчас ему найдено применение. Например, полная версия мультимедиа-

энциклопедии Кирилла и Мефодия распространяется на DVD. В основном же

на DVD сейчас распространяются фильмы.

. 16-битная звуковая карта с частотой квантования не менее 44 кГц в форм-

факторе PCI. На звуковой карте должен быть установлен табличный

синтезатор. Звуковая карта должна поддерживать полный дуплекс.

В-третьих, на компьютере должна быть установлена операционная система,

поддерживающая и обеспечивающая работу всех мультимедийных устройств,

включая их специфические функции. Следует отметить, что наиболее подходящей

операционной системой для мультимедийного компьютера является Windows 98

или Windows ME. Она позволяет наилучшим образом использовать возможности

компьютера и в частности его мультимедийных компонентов.

Таким образом, мультимедийный компьютер – это компьютер, обеспечивающий

полнофункциональную работу мультимедийных программ, то есть имеющий

возможность воспроизводить различные звуки, музыку и видеоданные,

просматривать графические изображения.

Приложение

Рекомендации относительно состава компьютерных систем спецификации

PC99

|Класс системы: Entertainment PC |

|Конфигурация |Минимальная |Рекомендуемая |

|Требования к |Процессор 300 МГц, кэш |Не определены |

|системе |128 Кб, ОЗУ 64 Мб | |

|Системные шины |Два порта USB. Отсутствие|Три порта с |

| |шины ISA. |интерфейсом IEEE1394. |

| | |Отсеки для других |

| | |устройств. |

|Устройства |Клавиатура, мышь, порты: |Использование |

|ввода-вывода |последовательный и |интерфейсов USB и IrDA|

| |параллельный. | |

|Графическая |Интерфейс AGP. Аппаратное|Монитор не менее 19”. |

|система |ускорение 3D-графики |Телевизионный выход. |

| | |Прием цифрового |

| | |вещания. Аналоговый |

| | |видеовыход, захват |

| | |видеокадров |

|Аудиоустройства|Звуковая карта USB или |Цифровая обработка и |

| |PCI |синтез звука |

|Хранение данных|Накопитель на жестких |Хост-контроллер |

| |дисках, CD-ROM или |IEEE1394 для внешних |

| |дисковод DVD |устройств |

Системные требования для компьютерных систем спецификации PC2001

|Класс системы: PC System |

|Процессор |Тактовая частота 667 МГц |

|Кэш |128 Кб |

|ОЗУ |64 Мб, 128 Мб для компьютеров на базе ОС |

| |Windows 2000 |

|Управление |Поддержка ACPI 1.0b |

|питанием | |

|Системные шины |USB обязательно. Шины PCI и SCSI |

| |необязательно. Отсутствие шины ISA |

|Порты |2 порта USB, доступных для пользователя |

|Устройства |Порт USB заменяет устаревшие параллельный и |

|ввода-вывода |последовательный порты как доминирующий разъем.|

| |Если возможно, устаревшим портам строго |

| |придерживаться требований PC 2001. Система |

| |должна поддерживать отдельный, физически |

| |изолированный трансивер для каждого |

| |инфракрасного (IR) протокола |

|Графическая |Интерфейс AGP. Аппаратное ускорение 3D-графики.|

|подсистема |Минимальное разрешение экрана 1024х768. |

| |Обязательна способность воспроизведения видео. |

| |DVI, аналоговый видеовход и захват видео, если |

| |возможно |

|Аудиоустройства |Звуковая карта USB или PCI |

|Хранение данных |Накопитель на жестких дисках, CD-ROM или |

| |дисковод DVD |

Список литературы

1. Борзенко А.Е., Федоров А.Г. «Мультимедиа для всех» – М.: КомпьютерПресс,

1996

2. Гук М. «Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия» – СПб.: Питер, 2001

3. Дьяконов В.П. «Популярная энциклопедия мультимедиа» – М.: ABF, 1996

4. Журнал «КомпьютерПресс» № 12’2000 – М.: КомпьютерПресс, 2000

5. Колаич Н.И. «Ремонт CD-проигрывателей: принципы работы, типичные

неисправности» – М.: Радиотон, 1998

6. Леонтьев В. «Персональный компьютер. Универсальный справочник

пользователя 2000» – М.: Олма-пресс, 1999

7. Мураховский В.И., Евсеев Г.А. «Железо персонального компьютера.

Практическое руководство» – М.: ДЕСС КОМ, 2001

-----------------------

[pic]

Страницы: 1, 2, 3, 4