История, форматы, типы мультимедиа приложений. Что такое медиафайл? Файл, который содержит аудио, видео, графическую или текстовую информацию, а также их сочетания

Многие необычные форматы попадают в приводимый изготовителем перечень просто потому, что они популярны в стране производителя проигрывателя или даже чипа процессора. В качестве примера можно привести SVCD (Super Video CD), который отличается от своего предшественника VideoCD увеличенным потоком данных и возможностью записи до четырех каналов звукового сопровождения. Видеодиски этого формата практически отсутствуют на российском рынке, но очень широко распространены в Китае.
Положение с музыкальными записями на DVD-Audio и SACD, число релизов на которых весьма ограничено, пока неоднозначно. Для воспроизведения SACD обязательно требуется специальный процессор. Если на DVD-Audio присутствует запись с разрешением 24 бита/96 кГц, то DVD-проигрыватель воспроизведет эту запись, если его преобразователь не хуже. Однако запись с частотой дискретизации 192 кГц такой проигрыватель не поймет: тут тоже потребуется специальный процессор.
Записи HDCD (High Definition Compatible Digital) как высококачественная альтернатива компакт-диску появились раньше DVD-Audio и SACD - еще в 1992 году. Разработчиком была фирма Pacific Microsonics. Идея заключалась в том, что можно использовать пустые места в цифровых словах записи на компакт-диске для размещения дополнительных данных о четырех младших разрядах. Таким образом к стандартным 16 разрядам добавляется еще четыре, что позволяет увеличить динамический диапазон.

У других есть ограничения по числу знаков

Но даже в случае вывода полной информации моделей, которые бы поддерживали кирилличный текст, пока крайне мало

Выбор JPEG-файла из меню сопровождается предварительным показом картинки

По-настоящему мультимедийные проигрыватели сами предлагают выбрать тип файлов

В настоящее время торговый знак HDCD принадлежит Microsoft (в рамках технологии Windows Media), а за декодирование HDCD-записей наряду с другими в проигрывателях отвечают универсальные процессоры. Проигрыватели, способные воспроизводить HDCD-диски, по заверениям производителей, лучше воспроизводят и обычные CD. Это связано с использованием при декодировании HDCD более точных цифровых фильтров, без которых декодирование просто невозможно. Но они работают и при воспроизведении обычных дисков.
Широкое распространение компьютерных технологий и, в первую очередь, интернета привело к появлению в 1992 году формата МР3. Благодаря высокому коэффициенту сжатия и приемлемому качеству звучания он фактически стал стандартом для хранения музыкальных файлов. Конечно, появлялись и другие музыкальные форматы, разработчики которых заявляли, что их формат точно «похоронит» МР3. Такие заявления аргументировались более высоким качеством, меньшим размером файлов, высокой скоростью кодирования и т.д. Однако МР3 уже был. И самое главное - он поддерживался массой программ, аппаратных проигрывателей и кодировщиков, которые в подавляющем большинстве были бесплатными. Сегодня основной конкурент на место лидера в области сжатого звука - это формат WMA (Windows Media Audio) компании Microsoft, который является модифицированной версией приобретенного по лицензии речевого кодека Voxware Audio Codec 4. Для предпоследней версии WMA 8 рекламируется двукратный выигрыш по скорости потока данных. Она, например, позволяет записать музыку на битрейте 64 кбит/с, сравнимую по качеству с файлами МР3 с битрейтом 128 кбит/с. То есть при сопоставимом качестве звучания WMA-файл получается вдвое меньше МР3-файла. Однако утверждать, что при одинаковом объеме WMA-файл будет звучать вдвое лучше, все же нельзя. До последнего времени бытовые проигрыватели позволяли воспроизводить только записи MP3, но в последних моделях все чаще появляется и WMA.
Поскольку оба формата пришли из компьютерной области, не составляет труда сделать на компьютере свою компиляцию и записать сжатую музыку на CD-R/RW или даже записываемый DVD, чтобы затем воспроизвести их на DVD-проигрывателе. Компьютерные корни форматов и интернет-происхождение музыкальных файлов часто не стыкуются с более простыми возможностями DVD-проигрывателей. На CD в среднем умещается до 200 произведений в МР3, а на DVD - более 1000. Здесь необходимо сделать несколько замечаний по поводу возможности воспроизведения музыкальных файлов и удобства навигации по экранному меню DVD-проигрывателей. И если с точки зрения постоянных битрейтов записи практически нет ограничений (обычно поддерживаются значения от 20 до 320 кбит/с), то записи с переменным битрейтом поддерживают далеко не все модели. Простой поиск по дереву каталога в компьютере или по плей-листу виртуального медиаплейера редко полностью реализуется в бытовых проигрывателях. Можно сказать, что наиболее удобным является двухуровневая организация католога: один уровень вложения содержит папки по жанрам или исполнителям, второй - собственно музыкальные файлы. Однако еще встречаются модели, которые не понимают разбиения на папки и вываливают все файлы в порядке их номеров на диске. В этом случае, чтобы добраться до файла в конце второй сотни, придется последовательно перебирать все предыдущие.
Аналогично обстоит дело и с воспроизведением фотографий (файлы JPEG или KodakPhoto CD). Обычно можно выбрать изображение из меню с предварительным просмотром или запустить слайд-шоу, которое может охватывать изображения в пределах диска или только указанной папки. Большинство дисков с МР3, произведенных заводским способом, содержит, кроме музыкальных файлов, еще и изображения (обложки дисков, фото выступлений исполнителей и т.д.), а иногда еще и видео. Компьютер позволяет показывать изображения, когда воспроизводится музыка. Для DVD-проигрывателей это пока недоступно. В некоторых моделях тип воспроизводимых файлов нужно выбирать через меню начальных установок. Последние модели, более дружественные к мультимедийным дискам, сами предлагают после прочтения служебной информации выбрать тип файлов. В качестве примера (фото 5) показано такое меню, которое было одинаково для всех тестировавшихся в редакции последних моделей DVD-проигрывателей с воспроизведением видео в формате MPEG-4 или DviX.
И в заключение - несколько слов о перспективах. Наиболее интересным, что может произойти в ближайшем будущем, - это появление моделей массовых DVD-проигрывателей с возможностью воспроизведения видеозаписей в формате WMV (Windows Media Video), который широко используется для интернет-видео. По крайней мере, сообщения о первых моделях, поддерживающих DviX и WMV9, уже появились: американская V Inc. показала проигрыватель Bravo D3, а датская KiSS Technology анонсировала даже два - DP-600 и DP-608. Подождем серийных образцов.

Мультимедиа - это, в первую очередь, аудио и видео. Мультимедиа в приложении к Web-дизайну - это аудио- и видеоролики, размещенные на Web-страницах.

До недавних пор разместить на Web-странице аудио- или видеоролик можно было только с помощью громадного HTML-кода, дополнительных программ и "шаманских плясок" вокруг всего этого. Но сейчас, с появлением HTML 5 и поддерживающих его (хотя бы частично) Web-обозревателей, потребуется всего один тег. Какой? Очень простой, не сложнее уже знакомого нам тега !

Форматы файлов и форматы кодирования

Форматов мультимедийных файлов существует не меньше, чем форматов файлов графических. Как и в случае с интернет-графикой, Web-обозреватели поддерживают далеко не все мультимедийные форматы, а только немногие. (Хотелось бы автору посмотреть на Web-обозреватель, который поддерживает все форматы файлов - и на сам Web-обозреватель, и на его размеры...)

Но Web-обозревателю мало поддерживать только сам формат мультимедийных файлов . Он должен быть "знаком" и с форматом кодирования записанной в нем аудио- и (или) видеоинформации. В мире мультимедиа так - разные файлы одного формата могут хранить информацию, закодированную разными форматами. Более того, аудио- и видеодорожки мультимедийного файла практически всегда кодируются разными форматами.

Практически все форматы кодирования мультимедийных данных поддерживают их сжатие. Благодаря этому размер мультимедийных файлов значительно (иногда на несколько порядков) уменьшается, что благотворно сказывается на скорости их передачи по сети.

Перечислим и кратко опишем все форматы мультимедийных файлов , используемые в Web-дизайне и поддерживаемые Web-обозревателями.

- формат WAV (WAVe, волна) - "старожил" среди мультимедийных форматов. Был разработан Microsoft в самом начале 90-х годов прошлого века для хранения аудио-данных и применяется для этой цели до сих пор. Файлы такого формата имеют расширение wav.

- формат OGG - более новый формат . Был разработан около десяти лет назад некоммер-ческой организацией Xiph.org для хранения аудио- и видеоинформации. Файлы этого формата имеют расширения ogg (универсальное расширение), oga (аудио-файлы) и ogv (видеофайлы); последние два расширения встречаются редко.

- формат MP4 - также "новичок". Был разработан организацией Motion Picture Expert Group (Экспертная группа по вопросам движущегося изображения; также известна как MPEG) в 1998 году для хранения аудио- и видеоданных. Файлы этого формата имеют расширение mp4.

- формат QuickTime - формат очень старый, он старше даже WAV. Был разработан Apple в 1989 году для хранения аудио- и видеоданных. Файлы такого формата имеют расширение mov.
Теперь рассмотрим форматы кодирования аудио и видео, поддерживаемые современными Web-обозревателями.

- формат PCM (Pulse-Coded Modulation, импульсно-кодовая модуляция) - самый простой и самый старый формат кодирования. Он даже не поддерживает сжатие информации. Служит для кодирования аудиоданных.

- формат Vorbis - более современный формат кодирования. Был представлен организацией Xiph.org (разработчиком формата файла OGG) в 2002 году. Используется для кодирования аудиоданных.

- формат AAC (Advanced Audio Coding, развитое кодирование аудио) - не очень новый формат кодирования. Был разработан организацией Motion Picture Expert Group в 1997 году. Применяется для кодирования аудиоданных.

- формат Theora - пожалуй, самый "молодой" формат кодирования. Он также бы разработан организацией Xiph.org несколько лет назад. Используется для кодирования видеоданных.

- формат H.264 - тоже очень "молод". Был представлен организациями Motion Picture Expert Group и Video Coding Experts Group (Группа экспертов по кодированию видео) в 2003 году. Предназначен для кодирования видеоданных.

Почти все эти форматы являются открытыми. Исключения - формат файлов QuickTime, принадлежащий Apple, и формат кодирования H.264, защищенный более чем сотней патентов.

Осталось выяснить, какие сочетания форматов файлов и форматов кодирования используются в Web-дизайне и какие Web-обозреватели их поддерживают. По рывшись в Интернете и немного поэкспериментировав, автор свел эти данные в табл. 4.1.

Как видим, разные Web-обозреватели поддерживают различные форматы. Из-за этого у нас как у Web-дизайнеров могут быть проблемы...

Типы MIME

По сети передаются самые разные данные: Web-страницы, графические изображения, аудио- и видеофайлы, архивы, исполняемые файлы и пр. Эти данные предназначены разным программам. К тому же, с разными данными программа, принявшая их, может поступить по-разному. Так, Web-обозреватель при получении Web-страницы или графического изображения отобразит их на экране, а при получении архива или исполняемого файла - откроет или сохранит его на диске.

Всем передаваемым по сети данным присваивается особое обозначение, однозначно указывающее на их природу, - тип MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions, многоцелевые расширения почты Интернета). Тип MIME присваивает данным программа, их отправляющая, например, Web-сервер. А принимающая программа (тот же Web-обозреватель) по типу MIME принятых данных определяет, поддерживает ли она эти данные, и, если поддерживает, что с ними делать.

Web-страница имеет тип MIME text/html. Графическое изображение формата GIF имеет тип MIME image/gif. Тип MIME исполняемого файла - application/ x-msdownload, а архива ZIP - application/x-zip-compressed. Свои типы MIME имеют и мультимедийные файлы .

Вот о мультимедийных файлах и их типах MIME мы и поговорим.

Ранее было сказано, что современные Web-обозреватели работают с очень ограниченным набором форматов мультимедийных файлов из нескольких десятков существующих. Более того, разные Web-обозреватели поддерживают различные форма ты. Поэтому Web-обозреватель должен определить, поддерживает ли он формат полученного файла, т. е. стоит ли его вообще загружать. Как это сделать, мы уже знаем - по типу MIME этого файла.

В табл. 4.2 перечислены типы MIME форматов мультимедийных файлов , поддерживаемых Web-обозревателями на данный момент.

Как видим, один формат файлов может иметь несколько типов MIME. Обычно выбирается самый первый из списка как самый предпочтительный.
Вооружившись необходимой теорией, приступим к практике. Сейчас мы выясним, как HTML 5 позволит нам поместить аудио или видео на Web-страницу.

Полученный в результате оцифровки звука или видео массив данных («цифровое представление» оригинального объекта) может использоваться компьютером для дальнейшей обработки, передачи по цифровым каналам, сохранению на цифровой носитель. Перед передачей или сохранением цифровое представление, как правило, подвергается фильтрации и кодированию для уменьшения объема .

Сжатием мультимедиа информации занимаются особые программы – кодеки , являющиеся важнейшим программным элементом компьютера как мультмедийного центра.

Именно благодаря кодекам возможно прослушивание и просмотр аудио и видео соответственно, при приемлемых размерах файлов. Итак, кодек – программа, сжимающая цифровой поток (кодирование) и также с помощью которой он воспроизводится (декодирование). По первым слогам этих функций образовано название Кодек (Codec). Кодеки бывают аудио и видео и являются важной частью формата медиа файла. Главная задача и суть кодека - это уменьшить размер файла. При этом существуют разные алгоритмы выполнения этой задачи, справляющиеся с ней с различной эффективностью.

Не стоит путать понятия кодек и формат файла . Формат - это определённая структура представления оцифрованного звука или изображения. А кодек - это программный алгоритм, сжимающий в определённый формат. То есть цель кодека - сжать, а сделать это можно по разному, поэтому для одного формата могут использоваться разные кодеки (с разной степенью качества). Естественно, не обходится здесь без потерь в качестве. Однако алгоритмы настолько хорошо справляются с задачей, что потери часто бывают не заметны. Примером простого алгоритма сжатия аудиоданных может служить, например, вырезание диапазона частот не слышимого для человеческого уха, или, к примеру, если раздаются 2 звука, первый громкий, второй тихий, при этом получается, что ухо не слышит второго звука, логично, что можно обойтись без второго звука. В изображении, если имеется преимущество одного цвета в кадре, то достаточно лишь описать одну точку с этим цветом, и указать места где он повторяется. Это конечно простые примеры, на деле всё гораздо сложней. Сейчас существуют кодеки, сжимающие без потерь.

Еще раз отметим, что кодеки выполняют и обратную операцию - раскодирования, в этом случае их называют декодерами.

Кодеки преобразуют данные в особый файл, который называют контейнером.

Контейнер - это специальная оболочка, в которой хранится зашифрованная с помощью кодеков информация. По сути, медиаконтейнеры - это и есть форматы видеофайлов, которые содержат данные о своей внутренней структуре. Первый медиаконтейнер был создан в 1985 году. В контейнере может храниться информация разного качества, в частности, изображения, аудио, видео и субтитры. Разные виды контейнеров определяют объем и качество информации, которая может быть в нем сохранена, но при этом не влияют на способы кодирования данных.

Наиболее популярными видео кодеками являются DivX, XviD, H.261, H.263, H.264 и следующие:

MPEG-2 – группа стандартов цифрового кодирования видео и аудио сигналов. MPEG-2 в основном используется для кодирования видео и аудио при вещании, включая спутниковое вещание и кабельное телевидение. С некоторыми модификациями этот формат также используется как стандарт для сжатия DVD.

MPEG-4 – новый международный стандарт сжатия цифрового видео и аудио, появившийся в 1998 году. Используется для вещания (потоковое видео), записи дисков с фильмами, видеотелефонии и широковещания. Включает в себя многие функции MPEG-2 и других стандартов, добавляя такие функции, как поддержка языка виртуальной разметки VRML для показа 3D-объектов, объектно-ориентированные файлы, поддержка управления правами и разные типы интерактивного медиа.

Ogg Theora – видеокодек, разработанный Фондом Xiph.Org как часть их проекта «Ogg» (целью этого проекта является интеграция видеокодека On2 VP3, аудиокодека Ogg Vorbis и мультимедиа-контейнера Ogg в одно мультимедийное решение, наподобие MPEG-4). Полностью открытый, свободный в лицензионном отношении мультимедиа-формат.

Любая операционная система изначально содержит некий набор кодеков, но, как правило, их недостаточно для воспроизведения определенных форматов видеофайлов.

Видеоформаты напрямую на качество не влияют, лишь обеспечивая поддержку кодеков и «технологичность» фильма:

AVI - очень древний стандарт, которому уже более десяти лет. Не соответствует современным требованиям качества и не поддерживает некоторые кодеки (в частности звуковой кодек Vorbis), а также переменный битрейт в кодировании. Существует и проблема с синхронизацией потоков.

MKV – «молодой» тип контейнеров, характеристикой которому станет предыдущий абзац без слов «не». Если перед вами файл с фильмом *.mkv, то, как правило, сам фильм будет высокого качества.

ASF - формат, разработанный в недрах всеми любимой фирмы Microsoft и ими же запатентованный. По непонятным причинам очень бережно ими оберегается, даже законом запрещено использование этого стандарта для видеокодирования и редактирования ASF-фильмов третьими сторонами, то есть пользователями, чтобы его попробовать в кодировке, придётся найти софт, который этот закон не уважил. Сам по себе стандарт очень старый, поэтому вряд ли обеспечивает совместимость с современными кодеками.

VOB - контейнер DVD фильмов. На DVD-диске с фильмом выкладываются несколько VOB-файлов ~ по 1Гб каждый вместе с разными системными файлами (IFO, BUP...). Скинув VOB-файлы на жёсткий диск компьютера, можно их просмотреть с помощью какого-либо видео-плеера. Внутрь VOB-файла зашиваются собственно видео, одна или несколько звуковых дорожек и субтитры.

На практике возникает огромное количество случаев, когда необходимо преобразовать видео из одного формата в другой. Основная проблема заключается в том, что различные устройства накладывают особые требования к качеству загружаемого видео, в частности к его формату. В этой ситуации на помощь приходят специальные программы - конвертеры , которые позволяют переделать видео в нужный формат. Например, удобный видео конвертер на русском языке - ВидеоМАСТЕР.

Аудиоформаты

Среди звуковых носителей информации выделяют аналоговые и цифровые носители. Для целей мультимедиа-технологий наибольшее значение имеют последние, причем преимущественно это аудио-файлы, значительное количество которых было разработано в последние годы. В классификации форматов аудио-файлов выделяют форматы без потерь и форматы с потерями .

Аудиоформаты без потерь предназначены для точного (с точности до частоты дискретизации) представления звука. В свою очередь они делятся на несжатые и сжатые форматы.

Примеры несжатых форматов :

· RAW – сырые замеры без какого-либо заголовка или синхронизации.

· WAV (Waveform audio format) –разработан Microsoft совместно с IBM, распространенная форма представления звуковых данных небольшой продолжительности.

· CDDA – стандарт для аудио-CD. Первая редакция стандарта издана в июне 1980 года компаниями Philips и Sony, затем была доработана организацией Digital Audio Disc Committee.

Примеры сжатых форматов :

· WMA (Windows Media Audio 9 Lossless) – лицензируемый формат аудио-файлов, разработанный компанией Microsoft для хранения и трансляции. В рамках формата есть возможность кодирования звука как с потерей, так и без потери качества.

· FLAC (Free Audio Lossles Audio Codec) – популярный формат для сжатия аудиоданных. Поддерживается многими аудио-приложениями, а также устройствами воспроизведения звука.

Аудиоформаты с потерями ориентированы в первую очередь на по возможности компактное хранение звуковых данных: при этом идеально точное воспроизведение записанного звука не гарантируется. Примеры таких форматов:

· MP3 –лицензируемый формат файла для хранения аудиоинформации, разработанный рабочей группой института Фраунхофера MPEG в 1994 году. На данный момент MP3 является самым известным и популярным из распространенных форматов цифрового кодирования звуковой информации с потерями. Он широко используется в файлообменных сетях для передачи музыкальных произведений. Формат может проигрываться в любой современной операционной системе, на практически любом портативном аудио-плеере, а также поддерживается всеми современными моделями музыкальных центров и DVD-плееров.

· Vorbis –свободный формат сжатия звука с потерями, появившийся летом 2002 года. Психоакустическая модель, используемая в Vorbis, по принципам действия близка к MP3. По всевозможным оценкам этот формат является вторым по популярности после MP3 форматом компрессии звука с потерями. Широко используется в компьютерных играх и в файлообменных сетях для передачи музыкальных произведений.

· AAC (Advanced Audio Coding) –формат аудио-файла с меньшей потерей качества при кодировании, чем MP3 при одинаковых размерах. Изначально создавался как преемник MP3 с улучшенным качеством кодирования, но в настоящий момент распространен существенно меньше, чем MP3.

· WMA –см. выше.

Следует отметить, что кроме описания звуковых колебаний в цифровом виде, применяется также создание специальных команд для автоматического воспроизведения на различных электронных музыкальных инструментах, ярчайшим примером такой технологии является MIDI .

Интерфейс MIDI позволяет единообразно кодировать в цифровой форме такие данные как нажатие клавиш, настройку громкости и других акустических параметров, выбор тембра, темпа, тональности и др., с точной привязкой во времени. В системе кодировок присутствует множество свободных команд, которые производители, программисты и пользователи могут использовать по своему усмотрению. Поэтому интерфейс MIDI позволяет, помимо исполнения музыки, синхронизировать управление другим оборудованием, например, осветительным, пиротехническим и т.п.

Последовательность MIDI-команд может быть записана на любой цифровой носитель в виде файла, передана по любым каналам связи. Воспроизводящее устройство или программа называется синтезатором (секвенсором ) MIDI и фактически является автоматическим музыкальным инструментом.

В качестве контейнера для обмена и передачи видео- и звуковых данных в сфере профессионального производства и вещания применяется формат MXF (от англ. The Material eXchange Format ), однако, не исключается возможность записи в контейнеры AVI, MOV и прочие.

Мультимедиа технологии. Графические форматы

Мультимедиа (лат. Multum + Medium ) - одновременное использование различных форм представления информации и ее обработки в едином объекте-контейнере.

Например, в одном объекте-контейнере (англ. container ) может содержаться текстовая, аудиальная, графическая и видео информация, а также, возможно, способ интерактивного взаимодействия с ней.

Термин мультимедиа также, зачастую, используется для обозначения носителей информации, позволяющих хранить значительные объемы данных и обеспечивать достаточно быстрый доступ к ним (первыми носителями такого типа были CD - compact disk.

Классификация:

Мультимедиа может быть грубо классифицировано как линейное и нелинейное .

Аналогом линейного способа представления может являться кино. Человек, просматривающий данный документ никаким образом не может повлиять на его вывод.

Нелинейный способ представления информации позволяет человеку участвовать в выводе информации, взаимодействуя каким-либо образом со средством отображения мультимедийных данных. Участие человека в данном процессе также называется «интерактивностью». Такой способ взаимодействия человека и компьютера наиболее полным образом представлен в категориях компьютерных игр. Нелинейный способ представления мультимедийных данных иногда называется «гипермедиа».

В качестве примера линейного и нелинейного способа представления информации, можно рассматривать такую ситуацию, как проведение презентации. Если презентация была записана на пленку и показывается аудитории, то при этом способе донесения информации просматривающие данную презентацию не имеют возможности влиять на докладчика. В случае же живой презентации, аудитория имеет возможность задавать докладчику вопросы и взаимодействовать с ним прочим образом, что позволяет докладчику отходить от темы презентации, например поясняя некоторые термины или более подробно освещая спорные части доклада. Таким образом, живая презентация может быть представлена, как нелинейный(интерактивный) способ подачи информации…

Графические форматы

Графи́ческий форма́т - это способ записи графической информации. Графические форматы файлов предназначены для хранения изображений, таких как фотографии и рисунки.

Графические форматы различаются по виду хранимых данных (растровая, векторная и смешанная формы), по допустимому объему данных, параметрам изображения, хранению палитры, методике сжатия данных (для EGA без сжатия требуется 256К) - DCLZ (Data Compression Lempel-Ziv), LZW (Lempel-Ziv & Welch), по способам организации файла (текстовый, двоичный), структуре файла (с последовательной или ссылочной (индексно-последовательной) структурой) и т.д.

Растровый файл состоит из точек, число которых определяется разрешением, измеряемым обычно в точках на дюйм (dpi) или на сантиметр (dpc). Очень важным фактором, влияющим, с одной стороны, на качество вывода изображения, а с другой - на размер файла, является глубина цвета, т.е. число разрядов, отводимых для хранения информации о трех составляющих (если это цветная картинка) или одной составляющей (для полутонового не цветного изображения). Например, при использовании модели RGB глубина 24 разряда на точку означает, что на каждый цвет (красный, синий, зеленый) отводится по 8 разрядов и поэтому в таком файле может храниться информация о 2^24 = 16,777,216 цветах (Обычно в этом случае говорят о 16 млн. цветов). Очевидно, что даже файлы с низким разрешением содержат в себе тысячи или десятки тысяч точек. Так, растровая картинка размером 1024х768 точек и с 256 цветами занимает 768 Кбайт. Для уменьшения объемов файлов разработаны специальные алгоритмы сжатия графической информации. Именно они и являются основной причиной существования графических форматов.

Векторный способ записи графических данных применяется в системах автоматического проектирования (CAD) и в графических пакетах. В этом случае изображение состоит из простейших элементов (линия, ломаная, кривая Безье, эллипс, прямоугольник и т.д.), для каждого из которых определен ряд атрибутов (например, для замкнутого многоугольника - координаты угловых точек, толщина и цвет контурной линии, тип и цвета заливки и т.д.). Записывается также место объектов на странице и расположение их друг относительно друга (какой из них "лежит" выше, а какой ниже). Векторный формат является доказательством идеи древнегреческих математиков о том, что любую существующую в природе форму можно описать, используя геометрические примитивы и компас.

У каждого метода есть свои преимущества. Растровый позволяет передавать тонкие, едва уловимые детали образов, векторный же лучше всего применять, если оригинал имеет отчетливые геометрические очертания. Векторные файла меньше по объему, зато растровые быстрее вырисовываются на экране дисплея, так как для вывода векторного изображения процессору необходимо произвести множество математических операций. С другой стороны, векторные файлы гораздо проще редактировать.

Существует множество программ-трансляторов, переводящих данные из векторного формата в растровый. Как правило, такая задача решается довольно просто, чего нельзя сказать об обратной операции - преобразовании растрового файла в векторный и даже о переводе одного векторного файла в другой. Векторные алгоритмы записи используют уникальные для каждой фирмы-поставщика математические модели, описывающие элементы изображения.

Ниже описан ряд наиболее распространенных графических форматов.

1. PCX - Простейший растровый формат. Первоначально этот формат использовался в программе PaintBrush фирмы Zsoft, однако в последствии получил широкое распространение среди пакетов редактирования растровых изображений, хотя до сих пор не признан в качестве официального стандарта. К сожалению, в процессе своей эволюции PCX претерпел настолько значительные изменения, что современная версия формата, поддерживающая 24-разрядный цветовой режим, не может использоваться старыми программами. С самого "рождения" формат PCX был ориентирован на существующие видеоадаптеры (сначала EGA, потом VGA) и поэтому является аппаратно-зависимым. В PCX используется схема сжатия данных RLE, позволяющая уменьшать размер файла, например, на 40- 70%, если используется 16 и менее цветов, и на 10- 30% для 256-цветных изображений.

2. BMP - (Windows Bitmap) разрабатывался фирмой Microsoft как совместимый со всеми приложениями Windows. Для приложений в операционной системе OS/2 имеется собственная версия BMP. В формате BMP можно сохранять черно-белые, серые полутоновые, индексные цветные и цветные изображения системы RGB (но не двухцветные или цветные изображения системы CMYK). Недостаток этих графических форматов: большой объем. Следствие - малая пригодность для Internet-публикаций.

3. GIF - поддерживает до 256 цветов, позволяет задавать один из цветов как прозрачный, дает возможность сохранения с чередованием строк (при просмотре сначала выводится каждая 8-я, затем каждая 4-я и т.д. Это позволяет судить об изображении до его полной загрузки). Способен содержать несколько кадров в одном файле с последующей последовательной демонстрацией (т.н. "анимированный GIF"). Уменьшение размера файла достигается удалением из описания палитры неиспользуемых цветов и построчного сжатия данных (записывается количество точек повторяющегося по горизонтали цвета, а не каждая точка с указанием ее цвета). Такой алгоритм дает лучшие результаты для изображений с протяженными по горизонтали однотонными объектами. Для сжатия файла используется высокоэффективный алгоритм Лемпела - Зива - Велча (LZW)

4. TIFF (target image file format) - был разработан специально для использования в приложениях, связанных с компоновкой страницы и направлен на преодоление трудностей, которые возникают при переносе графических файлов с IBM-совместимых компьютеров на Macintosh и обратно. Он поддерживается всеми основными графическими пакетами и пакетами редактирования изображений и читается на многих платформах. Использует сжатие изображения (LZW). Формат TIFF очень удобен, но за это приходится расплачиваться огромными размерами получаемых файлов (например, файл формата А4 в цветовой модели CMYK с разрешением 300 dpi, обычно применяемым для высококачественной печати, имеет размер около 40 Мбайт). Кроме того, существует несколько "диалектов" формата, которые не каждая программа, поддерживающая TIFF, легко "понимает".

5. JPEG - миллионы цветов и оттенков, палитра не настраиваемая, предназначен для представления сложных фотоизображений. Разновидность progressive JPEG позволяет сохранять изображения с выводом за указанное количество шагов (от 3 до 5 в Photoshop"e) - сначала с маленьким разрешением (плохим качеством), на следующих этапах первичное изображение перерисовывается все более качественной картинкой. Анимация или прозрачный цвет форматом не поддерживаются. Уменьшение размера файла достигается сложным математическим алгоритмом удаления информации - чем заказываемое качество ниже, тем коэффициент сжатия больше, файл меньше. Главное, подобрать максимальное сжатие при минимальной потере качества. Последний идентифицирует и отбрасывает данные, которые человеческий глаз не в состоянии увидеть (незначительные изменения в цвете не различаются человеком, тогда как улавливается даже малейшая разница в интенсивности, поэтому JPEG меньше подходит для обработки черно-белых полутоновых изображений), что приводит к существенному уменьшению размера файла. Таким образом, в отличие от метода сжатия LZW или RLE в результате применения технологии JPEG данные теряются навсегда. Так, файл, однажды записанный в формате JPEG, а затем переведенный, скажем, в TIFF, уже не будет тем же, что и оригинал. Наиболее подходящий формат для размещения в Интернете полноцветных изображений. Вероятно, до появления мощных алгоритмов сжатия изображения без потери качества останется ведущим форматом для представления фотографий в Web.

6. PNG - пока малораспространен из-за слабой рекламы, создавался специально для Интернета как замена первых двух форматов и благодаря патентной политике Compuserve постепенно вытесняет GIF (см. выше). Позволяет выбирать палитру сохранения - серые полутона, 256 цветов, true color ("истинные цвета"). В зависимости от свойств изображения действительно иногда предпочтительнее GIF"a или JPG"a. Позволяет использовать "прозрачный" цвет, но, в отличие от GIF"a таких цветов может быть до 256. В отличие от GIF сжатие без потери качества производится и по горизонтали и по вертикали (алгоритм собственный, параметры тоже не настраиваемые). Не умеет создавать анимированные ролики (разрабатывается формат MNG).

7. PDF (Portable Document Format) - это пример смешанного формата, предназначенного для хранения текста и графики одновременно. В формате PDF сохраняются данные текстовым редактором Adobe Acrobat. Для сжатия графики применяется метод LZW.

8. PSD - формат графического редактора Adobe Photoshop. Обладает очень большими возможностями. Хранит данные о различных палитрах цветов, о прозрачности, имеет возможность хранения послойных изображений. При этом отличается большим размером.

Интерфейс прикладного программирования (иногда интерфейс программирования приложений ) (англ. application programming interface, API [эй-пи-ай]) - набор готовых классов, функций, структур и констант, предоставляемых приложением (библиотекой, сервисом) для использования во внешних программных продуктах. Используется программистами для написания всевозможных приложений.

Любой пользователь компьютерных систем, мобильных устройств или интернета практически каждый день сталкивается с файлами мультимедиа. Что такое медиафайл? Далее предлагается рассмотреть этот вопрос подробнее. Впрочем, ничего особо сложного в понимании всей концепции мультимедиа нет.

Что такое медиафайл в общем понимании?

Начнем, пожалуй, с самого элементарного. Как правило, к мультимедиа относят все то, что связано с файлами video, audio и графики или их сочетанием, причем даже с содержанием текстов. По большому счету, даже презентации, созданные в Power Point, которые содержат один или несколько из вышеперечисленных объектов, тоже можно отнести к некой разновидности мультимедиа, хотя считается, что это именно презентация, а не мультимедиа только по той простой причине, что такие файлы программными или «железными» проигрывателями не воспроизводятся.

Именно эти три большие группы и представляют основные направления всей категории мультимедиа. Однако для всех трех классов можно привести еще и дополнительную классификацию, разделяя их по форматам или содержанию. Так, например, в категории видео в плане содержания могут присутствовать фильмы, мультфильмы, клипы, видеооткрытки, рекламные материалы и т.д.

А если в каждом классе копнуть еще и в разновидности форматов, времени не хватит, чтобы описать их все, поскольку сегодня в компьютерном мире их можно насчитать даже не десятки - сотни. Но говоря о том, что такое медиафайл, отдельно стоит рассмотреть каждую категорию.

Аудио

Аудио или звуковые файлы являются одной из самых больших категорий, которая объединяет огромное количество всевозможных форматов.

На заре их появления и создания изначально использовался формат PCM WAVE, который был разработан корпорацией Microsoft. Но файлы этого типа были очень большими по размеру и хранить их на жестких дисках малого объема или съемных носителях в виде тех же дискет было достаточно проблематично.

Все изменилось, когда был разработан специальный кодек Fraunhofer MP3 Encoder, позволявший производить сжатие аудиоинформации с уменьшением размера исходного WAV-файла. Правда, с небольшой потерей качества на уровне понижения звуковых характеристик (частоты дискретизации, глубины звука и т.д.). Однако сегодня формат MP3 усовершенствован настолько, что не только разница в звучании незаметна, но иногда файлы этого стандарта, к примеру, с битрейтом на уровне 320 кбит/с звучат намного лучше, нежели любой другой формат.

Говоря о том, что такое медиафайл категории аудио, можно отметить, что в последнее время достаточно распространенными и популярными форматами являются такие как:

• AIFF;
• FLAC;
• CDDA;
• DVD Audio и многие другие.

Некоторые их этих форматов являются самостоятельными и могут воспроизводиться любыми проигрывателями. Другие представляют собой аудиодорожки, которые встраиваются в видео. Если же взять еще и узкоспециализированные форматы музыкальных программ (например, формат FLP для секвенсора FL Studio), количество форматов возрастает просто неимоверно.

Видео

Еще одним большим классом считается видео. При этом ролики могут содержать audio, video, графику, текст (например, субтитры) и т.д. В этой категории форматов тоже можно насчитать очень много.

Самыми распространенными считаются следующие:

• DivX;
• Xvid;
• MPEG;
• RealVideo;
• 3GP и т.д.

Всего, что сегодня есть в этой категории, просто не перечислишь. Однако тут есть один нюанс. Бывает так, что проигрыватель не воспроизводит медиафайлы этого типа. Почему? Да только потому, что каждого стандарта необходимо использовать специальные программы, называемые кодеками и декодерами (об этом будет сказано отдельно).

Графика

Наконец, еще один большой класс мультимедиа - графика. Здесь, пожалуй, всевозможных форматов можно насчитать больше всего. Кроме того, можно разделить стационарные изображения и анимацию, которая, хотя и относится к графике по формату, но по содержанию ближе к видео, или растровые и векторные изображения. Самый простой пример - файл GIF. Их, кстати, в равной степени можно отнести и так называемым смешанным файлам.

Что же касается самих графических файлов, тут дело не ограничивается только стандартными форматами картинок. Если взять в расчет инженерные, проектировочные или чертежные программные пакеты вроде AutoCAD, их «родные» форматы тоже смело можно относить к разновидности графических объектов.

Смешанные медиафайлы

Что такое медиафайл смешанного типа? Проще всего пояснить это на примере документов PDF, которые могут содержать и графику, и текст.

Несмотря на то, что для их просмотра или редактирования предусмотрены специальные программы вроде Adobe Reader, а не стандартные средства, применяемые для графических изображений, они тоже в некотором смысле представляют собой одну из разновидностей мультимедиа.

Создание медиафайлов

Что же касается создания или редактирования мультимедиа, для каждой категории предусмотрены специальные средства в виде узконаправленных редакторов или программ, объединяющих несколько возможностей.

Звуковые файлы создать (записать) или отредактировать можно не только в специализированных приложениях вроде Adobe Audition, Sound Forge или ACID, но и с применением программ для видео, в которых, помимо обработки видео, имеются инструменты и для редактирования аудио. Одной из самых мощных считается программа Sony Vegas Pro. Но на самом деле сегодня таких приложений разного уровня можно найти достаточно много. Естественно, все они отличаются своими возможностями и профессионализмом получаемого результата.

Ну а если посмотреть на утилиты для создания и обработки графики, здесь столько всего, что неискушенный пользователь просто потеряется в этом огромном списке при выборе необходимой утилиты.

Кодеки и декодеры

Отдельно стоит остановиться на кодеках и декодерах, которые необходимы не только для корректного воспроизведения мультимедиа некоторых типов, но и для преобразования форматов. При этом тот же кодек видео может использоваться в каком-нибудь конвертере для преобразования видео в аудио и наоборот.

Самыми популярными и наиболее распространенными пакетами с полным набором необходимых инструментов считаются K-Lite, которые, в зависимости от модификации, могут содержать разное количество кодеков и декодеров. Самым полным считается пакет K-Lie Mega Codec Pack, в котором присутствуют абсолютно все известные на сегодня декодеры и кодеки. После установки любой кодек видео или декодер аудио встраивается в операционную систему, программы для воспроизведения или обработки мультимедиа автоматически, поэтому проблем с их использованием быть не должно. Только на стадии инсталляции необходимо отметить все то, что нужно установить.