Компьютерные средства обеспечения видеотехнологий

Для работы с видеоинформацией необходимо иметь функционально более разнообразное оборудование.

Видеоплата — это собственно видеоконтроллер, рассмотренный ранее в разделе «Видеотерминальные устройства», но для поддержки «живого видео» на ней должна быть микросхема графической акселерации, ускоряющая выполнение огромного числа видеоопераций. В принципе, микросхема-акселератор может находиться и на отдельной плате; при использовании в ПК микропроцессоров типа MMX последний берет некоторые функции ускорения видеоопераций на себя, но акселератор и в этом случае не помешает.

При выборе видеоплаты (видеоконтроллера) для работы с видеоинформацией следует в первую очередь учитывать требуемые разрешающую способность, количество цветов и необходимость акселерации.

Плата видеозахвата (video grabber) выполняет захват кадров видео, их преобразование (в том числе и оцифровку) и запись в память компьютера.

Платы видеозахвата бывают двух типов:

l «грабберы» кадров (frame grabber) предназначены для захвата неподвижных изображений;

l платы захвата(capture board) могут монтировать целые видеофильмы. Они позволяют получать в компьютере с видеокамеры или видеомагнитофона, а при наличии тюнера и с антенны, отдельные телевизионные кадры и их связанные последовательности для дальнейшей обработки и вывода на принтер или обратно на видеоустройство.

При оцифровке видеосигнала формируются огромные массивы информации. Поэтому возникают серьезные проблемы с динамикой процесса, так как для пересылки одного 256-цветного полноэкранного изображения с разрешающей способностью 1024 768 пикселов необходимо передать около 1 Мбайт данных, что может потребовать до 10 и более секунд. Даже при слабом разрешении (640 480 пикселов) объем данных все равно велик — чуть меньше 0,5 Мбайт.

В связи с этим размеры кадров платами видеозахвата уменьшаются: например, при разрешающей способности всего экрана 640 480 кадр имеет размер 80 60, 160 120 (одна шестнадцатая часть экрана, используемая обычно для видео в среде Windows 95), 240 180 или 320 240 (в пикселах). Существуют высококачественные платы (Creative Lab Video Blaster и т. д.), которые способны воспроизводить видеокадры в полный экран, но и они, как правило, не умеют осуществлять полноэкранный захват.

Ввиду большого объема видеофайлов, они при передаче и записи в память сжимаются (выполняется компрессия видеоданных); при воспроизведении картинки выполняется обратная процедура — декомпрессия. В настоящее время существует несколько методов сжатия данных, реализуемых как программно, так и аппаратно. Средства сжатия данных обычно называют кодеками (CODEC — COmpressor-DECompressor или COder-DECoder). Широкое распространение получили, например, кодеки: Motion JPEG, INDEO (INtel viDEO), Cinepak и т. д.

Платы видеозахвата второго типа, несмотря на указанные трудности, открывают широкие перспективы по созданию и обработке динамических изображений в реальном масштабе времени — живого видео.

Общепринятых стандартов на аппаратные средства видеотехнологий пока не разработано, поэтому функции управления (видеоконтроллер), ускорения обработки видеосигнала (акселераторы), захвата видеокадров («видеограбберы») и сжатия информации (кодеки) выполняют как отдельные платы, так и интегрированные платы, поддерживающие сразу несколько функций.

Общепринятых стандартов на аппаратные средства видеотехнологий пока не разработано, поэтому функции управления (видеоконтроллер), ускорения обработки видеосигнала (акселераторы), захвата видеокадров («видеограбберы») и сжатия информации (кодеки) выполняют как отдельные платы, так и интегрированные платы, поддерживающие сразу несколько функций.

В этом аспекте интересна технология INDEO (ее предшествующая версия —DVI, Digital Video Interactive), позволяющая эффективно работать с видео на персональном компьютере, имеющем даже МП 80486, с использованием только одной платы — карты расширения Intel Smart Video Recorder на базе микропроцессора Intel 750. Она обеспечивает захват, сжатие и записьвидеоизображения в файл на жестком диске за один шаг (в реальном времени и без каких либо других специальных видеоплат). В отличие от других плат, Intel Smart Video Recorder не использует для видеообработки МП компьютера, а имеет собственный процессор Intel 750, мощность которого достаточна для качественного видео. К тому же, INDEO-технология автоматически адаптирует качество, скорость и разрешение видеоизображения с тем, чтобы полностью использовать возможности компьютера. В частности, она может менять размер кадра в пределах форматов 160 120, 240 180 и 320 240 (в пикселах) при обеспечении до 16,7 млн различных цветовых оттенков.

В качестве недорогих плат видеозахвата могут использоваться некоторые видеокарты с мощными графическими процессорами (GeForce FX 5200 VIVO, Radeon 9000 VIVO и др.) и тюнеры - TV Tuner (Aver Media 2003, Pinnacle PCTV и др.).

Вопросы для самопроверки

(1. Назовите кратко охарактеризуйте основные разновидности клавиатур.

2. Назовите и кратко охарактеризуйте основные разновидности графических манипуляторов.

3. Поясните основные достоинства беспроводных и оптических мышей.

4. Назовите основные классы принтеров и. дайте им краткую характеристику.

5. Назовите и объясните основные параметры струйных и лазерных принтеров.

6. Дайте краткую характеристику растрового и векторного форматов графической информации.

7. Приведите классификацию и основные характеристики сканеров.

8. Что такое программы распознавания образов? Поясните основные их функции.

9. Приведите классификацию и основные характеристики дигитайзеров.

10. Приведите классификацию и основные характеристики плоттеров.

11. Дайте определение понятию «средства мультимедиа».

12. Поясните понятие «виртуальная реальность».

13. Дайте краткую характеристику средств мультимедиа.

14. Дайте краткую характеристику систем речевого ввода информации.

15. Назовите виды и поясните основные функции систем распознавания речи.

16. Поясните основные функции систем синтеза речи.

17. Дайте краткую характеристику систем речевого вывода информации.

18. Рассмотрите особенности компьютерных акустических систем.

19. Дайте классификацию и краткую характеристику компьютерных средств обеспечения звуковых технологий.

20. Дайте краткую характеристику компьютерных средств обеспечения видео-технологий.

21. Что понимается под понятием «сжатие видео-файлов»?

22.

^[1] Курсором, управляемым с клавиатуры, является значок (обычно это узкий мерцающий прямоугольник или жирная черта), указывающий позицию на экране дисплея, в которой будет отображаться очередной выведенный на экран символ.

[2] Единственным исключением является ЗК интегрированная в чипсеты фирмы nVidia с процессором nForce, аппаратно поддерживающем большинство функций звуковой карты.