Capitolul 1 INTRODUCERE - unitbv.rovega.unitbv.ro/~popescu/mm_book.pdfCapitolul 1 INTRODUCERE De...

Capitolul

1 INTRODUCERE

De apropape trei decenii omenirea trăieşte o continuă poveste de dragoste cuteleviziunea şi, generalizând, cu imaginile în mişcare. Invenţia cinematografului, laînceput fără sonor şi ulterior cu sonor, a avut un impact mult mai mare asupraoamenilor decât orice altă formă de distracţie şi informaţie.

Apariţia la mijlocul anilor 70 a primelor calculatoare personale, nişte ustensileprimitive fără prea mari veleităţi în ceea ce priveşte scopurile educaţionale şi de“entertainment”, a schimbat totuşi radical datele problemei, chiar dacă nu imediat.Şi dacă anii 80 pot fi catalogaţi ca fiind deceniul facsimilului, atunci anii ’90 suntcu siguranţă cei mai reprezentativi pentru poşta electronică, conferinţele electroniceşi evident multimedia, odată cu răspândirea pe scară largă a tehnicii de calcul şiîmbunătăţirea legăturilor dintre calculatoare.

1.1 Definiţii

Multimedia este apariţia stranie a doi ochi de pisică pe un ecran negru, este untrandafir roşu care se contopeşte cu imaginea unei fete atunci când este apăsat unbuton purpuriu sub formă de inimă. Este o mică fereastră animată suprapusă pesteharta Africii, arătând imagini cu periplul exploratorilor din secolul 17, este uncatalog de automobile moderne conţinând şi un ghid de cumpărare. Este o conferinţăvideo în timp real între oameni de afaceri împrăştiaţi în Paris, Londra, Tokyo şiNew York. Acasă, este o lecţie de geografie sau anatomie pentru un copil de clasaa cincea, iar în sala de jocuri este realitatea virtuală în care fiecare împuşcă pe

2 MULTIMEDIA

fiecare.Pe scurt, multimedia este o combinaţie de text, grafică, sunet, animaţie şi

imagini video întreţesute şi redate de către un calculator sau de un alt mijlocelectronic. Combinarea elementelor amintite poate duce la stimularea intensă agândirii şi a centrilor nervoşi. Dacă utilizatorul are şi control asupra a ceea ce vedeşi aude, atunci multimedia devine multimedia interactivă iar senzaţiile generatede multimedia devin şi mai pregnante, pentru că multimedia impresionează ochii,urechile, vârfurile degetelor, şi, cel mai important, creierul.

Elementele multimedia sunt în mod obişnuit legate într-un proiect folosindaplicaţii speciale numite authoring tools, sau, în traducere, instrumente pentrucreare de conţinut. Aceste unelte software sunt proiectate să poată lucra cu fiecaredin elementele multimedia şi, în plus, să ofere utilizatorului metode de a interacţionacu aceste elemente. În mod uzual, textul, imaginile, sunetele şi secvenţele videosunt prelucrate şi editate cu programe specializate, rezultatele editării fiind înglobateîn programul de authoring care se ocupă de redarea şi combinarea elementelorconform cu modul în care a fost programat de către utilizator. Conţinutul redat,împreună cu modul de prezentare, reprezintă interfaţa grafică cu utilizatorul(GUI - Graphical User Interface). Partea hardware împreună cu cea software(programul) ce guvernează întregul proces de redare constituie platforma sausistemul multimedia.

1.2 Sisteme multimedia

Un computer sau o reţea de comunicaţii împreună cu un produs softwareeste catalogat ca un sistem multimedia dacă permite utilizarea interactivă,în plus faţă de text şi grafică, a cel puţin unuia din următoarele tipuri deinformaţie: sunet, imagini sau secvenţe video. De-a lungul ultimilor ani, definiţiamultimedia şi a sistemelor multimedia a suferit, odată cu progresele tehnologice,restrângeri ale domeniului în sensul includerii mai multor elemente. De exemplu,dacă la sfârşitul anilor 80 pentru o aplicaţie sau prezentare multimedia erauarhisuficiente nişte imagini combinate cu informaţie textuală, pragul mileniului numai acceptă produse multimedia care să nu includă, pe lângă text şi imagini, animaţie,sunet şi secvenţe video. Implicit, şi componentele unui sistem multimedia clasic s-au schimbat, bazându-se totuşi pe o serie de componente standard:

Capitolul 1 - INTRODUCERE 3

- un procesor, de obicei un PC sau o staţie de lucru care suportă lucrul cu sunetulşi imaginile video;

- o serie de dispozitive periferice prin care utilizatorul poate interacţiona cu sistemul,cum ar fi tastatură, mouse, joystick, touch screen etc.;

- un ecran sau o metodă de proiecţie capabilă de a afişa imagini de calitate şirezoluţie ridicată, atât pentru imagini statice, cât şi pentru animaţie, grafică şiimagini video;

- unul sau mai multe difuzoare pentru redarea conţinutului sonor (vorbă, muzică,efecte audio) al aplicaţiei;

- un microfon;- posibilitatea de acces şi redare a unor medii de stocare externe, în speţă unităţi

CD-ROM;- software specializat de înregistrare, editare şi redare a elementelor multimedia.

Aceste componente standard pot fi traduse în cazul concret al PC-urilor înspecificaţii stabilite de către Multimedia PC Marketing Council, un consiliu formatdin Microsoft, producători de calculatoare compatibile PC şi producători deechipamente periferice multimedia. Specificaţiile standardului au evoluat de-a lungulultimilor ani, de la specificaţia 1.0 proprie sistemului Windows 3.0, şi până laactuala versiune 3.0.

4 MULTIMEDIA

Diferenţele de performanţă între cele două versiuni sunt destul de mari, ceeace ilustrează atât dezvoltarea rapidă a tehnicii de calcul, cât şi mai ales necesităţilecrescânde de putere de calcul ale aplicaţiilor multimedia. Evident, standardulMultimedia PC 3.0 nu mai ţine pasul de mult cu evoluţia tehnicii de calcul, care adus practic la posibilitatea de a cataloga orice computer actual ca fiind un PCmultimedia, evident în cazul în care este echipat cu dispozitivele necesare de intrareşi ieşire.

1.3 Unde se foloseşte Multimedia

Multimedia apare acolo unde o interfaţă conectează un utilizator uman lainformaţie electronică de orice tip. Multimedia îmbogăţeşte tradiţionala interfaţăbazată numai pe text şi constituie un considerabil câştig prin atragerea atenţiei şicâştigarea interesului, îmbunătăţind implicit procentul de retenţie al informaţiei.Atunci când este realizată la un nivel calitativ superior, multimedia poate fi în plusşi o excelentă sursă de entertainment.

Primele aplicaţii multimedia au fost dezvoltate în anii ’80 în scopuri educaţionaleşi de instruire pentru firme mari, departamente guvernamentale şi instalaţii militare.Dezvoltarea unor asemenea produse software putea costa chiar şi până la 1 milionUSD pentru că erau necesare programe complexe şi dotări importante în tehnicăde calcul, pe atunci aflată încă la preţuri prohibitive. Cu toate acestea, majoritatea

Figura 1.1 - Aplicaţie multimedia de simulare procese industriale


produselor au fost apreciate la timpul respectiv, companiile recuperând investiţiaprin calitatea educaţiei sau a instruirii computerizate multimedia. Următoareaaplicaţie practică au constituit-o la sfârşitul anilor 80 punctele de informare (POI- point of information), adică terminale dotate cu un ecran sensibil la apăsare,plasate în bănci, la agenţii de voiaj, muzee, galerii de artă, magazine universale.Odată cu anii ’90 şi cu progresele tehnicii de calcul, multimedia a migrat şi cătrealte domenii cum ar fi afacerile, comunicaţiile şi chiar către aplicaţii domestice.

1.3.1 Multimedia în afaceri şi instruire

Aplicaţiile directe în afaceri includ prezentări, instruire, marketing, publicitate,demonstraţii de funcţionare sau de produse, baze de date şi cataloage, comunicaţiiîn reţea. În sălile de conferinţe, multimedia poate face publicul să se trezească dinletargia inerentă creată de clasicele prezentări folosind folii transparente, mai alesprin posibilitatea folosirii sunetului, a imaginilor animate sau chiar a secvenţelorvideo.

Multimedia cunoşte o largă apreciere şi în programele de instruire din toatedomeniile: însoţitorii de zbor ai liniilor aeriene învaţă regulile de securitate prinintermediul simulărilor, mecanicii învaţă să repare motoare complexe, vânzătoriise instruiesc în privinţa ultimelor game de produse, iar controlorii de trafic din gări

Figura 1.2 - Prezentare multimedia de produse software

6 MULTIMEDIA

îşi exersează meseria întâi pe platforme multimedia performante.Biroul devine un loc în care multimedia îşi face simţită prezenţa din ce în ce

mai pregnant, prin mici dispozitive cum ar fi microfoane sau camere de luat vederi.Un pachet conţinând cele două dispozitive costă mai puţin de 100 USD, iar, mainou, există chiar şi monitoare care au incorporate din fabricaţie aceste dispozitive,incluzând uzual şi o pereche de difuzoare. De aici şi până la teleconferinţe în timpreal nu mai este decât un mic pas prin intermediul Internetului şi a unor programespecializate din ce în ce mai răspândite. Echipamentele de birou ce permit acesteconferinţe au ajuns la preţuri relativ accesibile, comunicaţia instantanee prin reţeadepinzând doar de calitatea conexiunii la Internet.

Cu cât scade costul echipamentelor multimedia , cu atât mai multe companii şimici afaceri prind gustul comunicaţiilor şi a aplicaţiilor multimedia, tendinţă ce vaduce cu siguranţă la noi domenii de investiţie şi la noi posibilităţi de afaceri şioferte de servicii.

1.3.2 Multimedia în învăţământ

Sistemul de învăţământ este probabil domeniul cel mai indicat pentru folosireamultimedia, prim noile şi incitantele posibilităţi pe care acest mediu de învăţare leoferă. Manualele şi enciclopediile multimedia sunt deja nişte alternative demne deluat în seamă la clasicele metode pedagogice, schimbări radicale fiind preconizatepentru anii care vin, pe măsură ce tot mai mulţi elevi şi studenţi descoperă beneficiilenoilor tehnologii. Este chiar foarte posibil ca profesorii să devină în unele cazurimai mult nişte mentori şi ghizi de-a lungul unei căi a cunoaşterii, şi nu principalelesurse de informaţie ca până acum. Astfel, elevii şi studenţii devin inima întreguluiproces de învăţământ, poziţie care a dus şi va duce în continuare la dispute aprinseîntre pedagogi, profesori şi alţi responsabili ai învăţământului de toate gradele.

Multimedia în învăţământ poate apărea în variate forme, de la scurte basme cutâlc ilustrate colorat şi povestite de calculator copiilor, prin primele noţiuni dechimie sau fizică prezentate de enciclopedii multimedia şi până la complexeprograme interactive care permit studenţilor medicinişti şi profesorilor lor navigareaprin corpul omenesc exact ca într-un celebru film SF.

Acest domeniu de aplicaţie multimedia este încă la începuturi şi următorii anivor aduce cu siguranţă schimbări masive atât în tehnologie şi aplicaţii, cât şi înmodul în care învăţământul bazat pe calculator va fi perceput de marea masă.


1.3.3 Multimedia la domiciliu

Odată cu PC-ul şi noile tehnologii informaţionale, multimedia a pătruns încetdar sigur şi în casele oamenilor, fie prin pachete software de design interior,enciclopedii de reţete culinare, prezentări de muzee, programe de învăţat limbistrăine, fie prin mici dispozitive interactive. Acestea, de mărimea unui videcasetofon,odată conectate la un banal televizor, aduc în cămine frenezia jocurilor şi asimulărilor (Nintendo, Sega, Playstation) sau diverse alte aplicaţii diverse, inclusivfilme (Philips CD-I, DVD). Căminul viitorului va arăta în orice caz foarte diferit,odată cu scăderea costului echipamentelor electronice multimedia şi cuîmbunătăţirea calităţii interconectării acestor echipamente.

Tendinţa actuală în domeniu este de a îngloba diversele echipamente electronice(CD-Player, videocasetofon, computer, televizor, telefon) într-unul singur, care,conectat la o reţea telefonică sau de cablu (şi astfel implicit la Internet) să satisfacătoate necesităţile de comunicare şi informare ale unui individ. Aceste previziuni nusunt prea futuriste, rapida dezvoltare a tehnicii de calcul şi de comunicaţie făcândposibilă îndeplinirea acestui standard probabil în mai puţin de un deceniu.

1.3.4 Multimedia în locuri publice

Figura 1.3 - Enciclopedii multimedia: educaţie şi informare

8 MULTIMEDIA

Deja în multe locuri publice ca hoteluri, gări şi aeroporturi, magazine, muzee,terminalele mutimedia sunt la ele acasă, oferind informaţii şi ajutor zi şi noapte.Marile muzee ale Europei sunt de câţiva ani dotate cu mici terminale cu ecransensibil la apăsare, oferind informaţii despre colecţiile de artă actuale şi desprefiecare exponat în parte. Sistemul feroviar german (Deutsche Bahn) dispune îngările mai mari de terminale care oferă călătorului informaţii despre trenuri şicostul biletului. În plus, aceste computere sunt dotate şi cu mici imprimante care,pe un bon de mărimea unuia de cumpărături, imprimă informaţiile existente peecran. Birourile turistice din principalele destinaţii europene sunt fără excepţiedotate cu un computer care, pe lâng informaţii despre oraş, manifestări, cultură şiistorie, mai dispune şi de un telefon cu care se pot contacta hoteluri sau pensiuni învederea cazării.

Cele mai răspândite terminale computerizate sunt însă automatele bancare(ATM), devenite o prezenţă obişnuită chiar şi la noi în ţară, care vor evolua foarteprobabil la adevărate terminale de informare, schimbare şi încasare de bani, achităride note de plată etc., îmbrăcând toată informaţia într-o haină multimedia cât maiuşor şi intuitiv de utilizat, vremurile în care fiecare automat de pe stradă va vorbinefiind nici ele foarte departe.

Figura 1.4 - Rute şi expediţii turistice multimedia

Capitolul

2 HARDWARE

Următorul capitol prezintă componentele fizice (hardware) necesare translatăriicomenzilor unui utilizator către o activitate a unui computer, a răspunsului acestuiala ele, şi deasemena componentele necesare prezentării şi stocării aplicaţiilormultimedia.

2.1 Interconexiuni

În mod uzual, la orice conferinţă sau prezentare multimedia, vorbitorul se aflăfaţă în faţă cu auditoriul care, pe lângă amintitul vorbitor, mai vede un mănunchide cabluri de diverse grosimi legând între ele sau alimentând cele mai variatedispozitive: calculator, tastatură, mouse, proiector, videocasetofon, difuzoare,mixere, amplificatoare etc. Echipamentul necesar prezentării unei aplicaţiimultimedia depinde esenţial de cerinţele aplicaţiei şi în cele mai multe cazuriconstituie doar jumătate din echipamentul ce a fost necesar creerii respectiveiaplicaţii. Pentru inteconectarea echipamentelor există, la fel ca în orice domeniu altehnicii, mai multe standarde ce vor fi prezentate în rândurile ce urmează.

2.1.1 Interfaţa RS232

Intefaţa serială RS232 este o componentă standard a tuturor PC-urilor încăde la începuturile acestora în anii 70, constând într-o serie de specificaţii electrice

10 MULTIMEDIA

şi un set de protocoale de comunicaţie. Conexiunea RS232 este folosită pentruconectarea unor periferice cu rate mici de transfer şi care nu necesită control întimp real. Comunicaţia este asincronă, iar lungimea maximă a cablului este de 15m.

2.1.2 SCSI (Small Computer System Interface)

Interfaţa SCSI este cel mai vechi standard pentru conectarea înlănţuită la PCa mai multor periferice ca unităţi de stocare a informaţiei, scannere, unităţi CD-ROM , imprimante. SCSI este de fapt o magistrală de date care permite conectareade până la 8 periferice ce primesc o identitate (ID 0 ... ID 7), ID7 fiind rezervatăpentru computerul mamă. Ultimul periferic din acest lanţ trebuie să dispună de unterminator, adică o mufă specială ce se montează peste mufa SCSI de ieşire arespectivului periferic, aidoma terminatoarelor montate în mufele rămase libere ladistribuitoarele de semnal ale companiilor de televiziune prin cablu. StandardulSCSI este destul de vechi şi destul de instabil în versiunile incipiente , un numărmai mare de 2 periferice conectate putând duce la blocări ale întregului sistem decalcul. Versiunile mai noi ale standardului SCSI (Fast SCSI şi Ultra SCSI) permitconectarea a 32 de periferice, viteze de 40 MB (MB = megabytes = 8 megabiţi)pe secundă şi stabilitate sporită.

SCSI este un standard scump dar foarte rapid din pricina faptului că toateperifericele sunt deservite de un dispozitiv numit controller SCSI care lucreazăindependent de PC, eliberând astfel resurse pentru alte activităţi de calcul. În generalSCSI este folosit la calculatoare de tip server şi atunci când este nevoie de scriereaconcomitentă pe mai multe suporturi externe (discuri hard, discuri optice, unităţide bandă etc.).

2.1.3 IDE (Integrated Device Electronics)

Dacă standardul SCSI permitea atât conectarea în interiorul calculatorului câtşi în exteriorul lui a unor unităţi de disc sau bandă, standardul IDE este tipic pentruconexiuni în interiorul PC-ului.

O placă de bază a unui PC dispune în mod uzual de două unităţi de control(controller-e) IDE, fiecare permiţând conectarea pe acelaşi cablu a două unităţi(CD-ROM sau harddisk), configurate ca master şi slave. Aşadar in total se pot

Capitolul 2 - HARDWARE 11

conecta 4 harddisk-uri, unităţi CD-ROM sau alte unităţi compatibile cu stadardulIDE. Unităţile de disc flexibil (floppy disk) nu intră în această socoteală, eledispunând de o conexiune separată pe placa de bază a calculatorului.

Standardul IDE este mult mai ieftin decât SCSI, este integrat pe toate plăcilede bază, dar are şi unele dezavantaje: ocupă din timpul de procesare, doar o singurăpereche de discuri master/slave poate fi activă la un moment dat, iar o defecţiunela o unitate master duce la imposibilitatea lucrului cu o unitatea slave aferentă.Prima specificaţie IDE putea transfera 2,5 MB pe secundă, EIDE (Enhanced IDE)deja 16,6 MB pe secundă, iar cea mai nouă variantă, Ultra IDE (sau Ultra DMA),66 MB/secundă.

2.1.4 USB (Universal Serial Bus)

Aşa cum îi arată şi numele, standardul USB este o magistrală (bus) de datecare permite rate de transfer de până la 1,5 MB/secundă şi o conectare înlănţuităa până la 127 dispozitive periferice cum ar fi mouse-uri, modemuri, tastaturi şi mainou chiar monitoare, imprimante, unităţi CD-ROM etc. Avantajele acestui standard,care s-a impus începând din anul 1995, sunt facilităţile de Plug & Play şi HotPlugging. Plug & Play este proprietatea unor periferice de a fi recunosculte automatde către sistemul de operare şi incluse imediat în lista de periferice a calculatorului,

Figura 2.1 - Controller-ele IDE primar si secundar

12 MULTIMEDIA

fără a fi nevoie de o nouă pornire a acestuia, driverele necesare fiind instalateautomat. Hot Plugging (conectare la cald) este o altă proprietate foarte utilă amagistralei USB ce permite ca diverse periferice USB să fie conectate “la cald” laconectorul USB a PC-ului sau la cel al perifericului precedent, fără a mai opricalculatorul. Primul periferic USB se conectează direct la PC prin intermediulunui cablu special, următoarele periferice fiind conectate înlănţuit la anteriorul cuajutorul aceluiaşi tip de cablu, toate dispozitivele împărţind în mod egal debitul dedate disponibil. Unele periferice USB cu consumuri de putere reduse (minicamerede luat vederi, mouse-uri, tastaturi) pot fi alimentate prin intermediul aceluiaşicablu prin care sunt transferate şi datele, în limita unui număr specificat îndocumentaţia PC-ului.

2.1.5 Firewire (IEEE 1394)

Un alt tip de magistrală, mult mai rapid, este Firewire specificat de standardulIEEE1394, şi cunoscută şi sub alte denumiri ca i.Link sau Lynx. Rata de transfereste de 50 MB/secundă, mult mai mare în comparaţie cu USB şi ceva mai mare cala IDE şi SCSI. Numărul maxim de dispozitive ce pot fi interconectate este de 63,existând posibilităţile de hot plugging şi Plug&Play. Diferenţa cea mai mare faţăde USB nu constă atât în viteza de transfer mai mare, cât în “inteligenţa” fiecăruiperiferic dotat cu Firewire, practic nefiind nevoie de un PC pentru a conectaîmpreună două periferice Firewire, ele fiind destul de inteligente pentru a comunicasingure între ele. Astfel, o cameră video digitală echipată cu Firewire poate săscrie datele aflate în memoria sa direct pe un harddisk Firewire, fără a mai trece

Figura 2.2 - Conector Firewire cu 4 pini


datele printr-un PC. Primii beneficiari ai noului standard ultra-rapid sunt producătoriide camere video digitale, care au în sfârşit la dispoziţie o legătură digitală întreprodusele lor, alte periferice şi computer. La ora actuală, piaţa dispozitivelor bazatepe standardul IEEE1394 este în continuă creştere, cu tot preţul ridicat al interfeţei,existând harddisk-uri, unităţi CD-ROM şi DVD-ROM, camere video etc.

2.2 Unităţi de stocare a informaţiei

În domeniul multimedia, când este vorba de informaţie, cu siguranţă este vorbade multă informaţie, în orice caz mai multă decât poate încăpea pe o dischetă de3,5'’, cel mai răspândit şi cel mai ieftin mediu de stocare şi transport de date.Discul floppy este însă o reminiscienţă a trecutului, care probabil va şi dispărea înurmătorii ani. Fraţii mai mici, dar mai mari în ale capacităţii, sunt unităţile opticesau magneto-optice de stocare, din familia SyQuest, Zip şi Jaz. Unităţile SyQuestau fost primele apărute pe piaţă, mediul de 44 MB constituind deja un pas uriaşfaţă de cei 1,44 MB ai discului de 3,5'’. Următorul pas l-au constituit unităţile Zipşi Jaz produse de Iomega, cu medii de stocare de la 100 MB până la 1 GB şi ratede transfer îndeajuns de mari pentru date multimedia gen sunet şi imagine.

Unităţile hard disk şi-au păstrat caracteristicile constructive de la începuturi,progrese realizându-se în dimensiunile unităţilor, capacitatea lor şi rata de transfer.Uzual, pentru aplicaţii multimedia o capacitate de 10 GB este rezonabilă dar nusuficientă. Hard disk-urile s-au adaptat şi ele la noile cerinţe de amovibilitate alemediilor de stocare şi au devenit mobile prin intermediu unor sertăraşe (rack-uri)speciale de dimensiunea unei unităţi CD-ROM. Pentru extragerea sau inserareaunui hard disk din şi în rack, PC-ul trebuie închis şi ulterior repornit în cazulcalculatoarelor de uz general (workstation).

2.2.1 CD şi CD-ROM

La baza CD-ROM se află compact discul audio, apărut, exact în aceiaşi formăsub care este cunsocut şi astăzi, în anul 1980 sub egida unui consorţiu de marifirme ca: Philips, Sony, Matsushita.

Principiul de funcţionare este destul de simplu şi se bazează pe gravarea pe unsuport de policarbonat de siliciu a unor minuscule ridicături (pits) dispuse în spiralăîncepând din mijlocul discului şi până în exterior. Un singur pit are o lăţime de 0,6

14 MULTIMEDIA

um şi un disc conţine în jur de două miliarde de asemenea adâncituri. Dacă fiecarepit ar fi de mărimea unui bob de orez, atunci diametrul unui CD ar creşte la circaun kilometru. Fiecare început şi sfârşit al unui pit reprezintă un 1 binar, spaţiuldintre două pit-uri sau din interiorul unui pit reprezentând 0 binar. Datele astfelcodificate sunt citite de pe disc prin intermediul unei raze laser incidente care estereflectată cu intensităţi diferite în funcţie de ce întâlneşte în cale: pit sau spaţiu.Mişcarea spotului laser se realizează cu un car antrenat liniar de-a lungul razeidiscului, ceea ce implică modificarea vitezei de rotaţie a discului în funcţie depoziţia carului, pentru a păstra constant fluxul de date.

Formatul CD audio mai este referit şi ca CD-DA (CD - Digital Audio) sau castandardul Red Book.

Original orientate către stocarea digitală a unei informaţii muzicale, cele 74 deminute ale CD-ului audio au migrat în 1984 şi în domeniul calculatoarelor subforma a 650 MB de memorie ROM (Read Only Memory), şi de aceeea denumireaa fost schimbată în CD-ROM, standardul Yellow Book. Datele de pe disc suntpre-înregistrate de către fabricant şi nu mai pot fi modificate de către utilizator,sunt deci “Read Only”. Un CD-ROM conţine informaţia echivalentă a 470 dediscuri de 1,44 MB, 275,000 pagini alfanumerice, 18,000 de grafice vectoriale sau3600 de imagini. Aceste date statistice sunt atât de impresionante, încât, pentru ada un sugestiv exemplu, chiar marina americană a întocmit un studiu pentru folosireamediului CD-ROM pe crucişătoarele din dotare. Conform acestui studiu, uncrucişător cară în medie 5.32 milioane pagini de documentaţie cântărind aproape36 de tone, cu efecte directe asupra stabilităţii navei. Echivalentul electronic alrespectivelor informaţii încape pe 20 de CD-ROM-uri cântărind exact 280 de grame.Din aceste motive, CD-ROM-ul a fost adoptat imediat de lumea multimedia dreptmediul standard de distribiţie pentru sunete, imagini, animaţie, grafică şi aplicaţiileaferente.

Figura 2.3 - Structura şi dimensiunile suprafeţei unui CD


Formatul CD-ROM a cunoscut de-a lungul anilor dezvoltări rapide concretizateîn formate şi standarde diverse. CD-ROM/XA (eXtended Architecture) este unformat care permite stocarea pe acelaşi disc atât a datelor audio ce pot fi redate deun CD-Player normal, cât şi a datelor specifice formatului CD-ROM. Următorulpas îl constituie CD-I (CD Interactive) un format impus de Philips şi folosit pentruredarea aplicaţiilor multimedia audio-video şi date.

Cel mai important pas în evoluţia CD-ROM îl constituie standardul OrangeBook sau CD-WO (Write Once), adică un CD-ROM care poate fi scris deutilizatorul obişnuit aflat în posesia unei unităţi de tip CD-ROM Writer, scriereaunui disc fiind definitivă la folosirea mediilor CD-R (CD Recordable). Mai nou,odată cu apariţia discurilor CD-RW (CD ReWritable), operaţia de scriere poate fiefectuată de mai multe ori, în plus fiind posibilă şi ştergerea parţială sau completăa discurilor, lucrul cu acestea echivalând cu utilizarea unei clasice dischete de3,5'’. Citirea CD-urilor reinscriptibile se poate face cu unităţile CD-Writer sauchiar şi cu unităţi CD-ROM obişniute, cu condiţia ca ele să fie de tip “Multi Read”.

Figura 2.4 - Evoluţia formatelor CD

16 MULTIMEDIA

2.2.2 DVD

Succesul discului compact a încurajat industria video să dezvolte un noustandard bazat pe aceleaşi dimensiuni ale CD-ului, dar care să permită înmagazinareaunor mari cantităţi de date video şi audio digitale. La începutul anului 1995 existaudeja două propuneri în acest sens: compania Toshiba cu formatul Super DensityDigital Video Disc (SD-DVD) şi MultiMedia Compact Disc (MMCD), formatsusţinut de Sony şi Philips. La presiunie pieţii, cele două formate (similare darincompatibile) au dus la crearea în ianuarie 1996 a noului standard DVD (DigitalVersatile Disc), care include formate pentru date video, audio şi aplicaţii decomputer.

Prin micşorarea dimensiunilor purtătorilor de informaţie şi prin înmulţireastraturilor de informaţie, formatul DVD poate cuprinde de la 4,7 GB de informaţieîn sus, în funcţie de tehnologia şi standardul folosit. Un DVD - Video actual conţinecirca 150 de minute de film în format digital şi 8 canale de sunet digital. Acestediscuri pot fi redate pe televizor cu ajutorul unui video-player DVD, sau pe ecranulcalculatorului prin intermediul unităţilor DVD-ROM, asemănătoare ca principiude funcţionare unor unităţi clasice CD-ROM.

2.3 Dispozitive de intrare

2.3.1 Tastatură

Tastatura este cel mai simplu mijloc de a interacţiona cu un computer. Eledispun de un răspuns tactil variat şi au tastele aranjate în diverse moduri în funcţiede tip şi de modelul sistemului de calcul. O tastă este proiectată să reziste la celpuţin 50 milioane de cicluri de funcţionare înainte să se defecteze.

Cele mai răspândite modele sunt tastaturile pentru PC cu 101 taste, dotate saunu cu diverse alte butoane cu funcţii speciale, membrane protectoare pentru lucrulîn medii industriale şi LED-uri pentru semnalizare.

2.3.2 Mouse

Interacţiunea cu o interfaţă grafică se realizează cel mai simplu prin intermediulunui mouse. Acesta dispune în mod tipic de două sau trei butoane şi o bilă în


partea inferioară care converteşte mişcarea în impulsuri electrice corespunzătoaredeplasării pe cele două axe orizontale. Comunicaţia cu calculatorul se poate realizaprin cablu, sau, în cazul unor modele mai scumpe, prin infraroşu. Funcţiile ce potfi realizate cu mouse-ul devin din ce în ce mai complexe, pe măsură ce design-ulacestora se complică. Modelele mai noi dispun de un al treilea buton central subforma unei rotiţe cauciucate care permite derularea ecranelor în sus sau în jos, înfuncţie de sensul în care este învârtită, operaţie utilă la lucrul cu text sau în Internet.Uzual, cu butonul din stânga al mouse-ului se selectează obiecte, text etc. peecran, iar cu cel din dreapta se deschide o fereastră mică în care sunt afişateproprietăţile respectivului obiect, în funcţie de aplicaţie.

2.3.3 Trackball

Un trackball este un dispozitiv de intrare similar unui mouse, doar că bila careasigură mişcarea cursorului este montată invers, la suprafaţa dispozitivului şi estemişcată cu unul sau mai multe degete. Lângă bilă sunt plasate şi cele două butoanecare îndeplinesc aceleaşi funcţii ca şi în cazul unui mouse. Trackball-ul este utilmai ales atunci când spaţiul de manevră este limitat şi apare incorporat în multedin PC-urile portabile moderne.

2.3.4 Touchscreen

Aşa cum le arată şi denumirea, aceste dispozitive de intrare sunt nişte ecranesensibile la atingere (to touch - a atinge). Dispozitivul de conversie a atingeriiecranului în coordonate inerpretabile de către calculator este realizat fie cu unstrat senzitiv aplicat deasupra sticlei ecranului, fie prin folosirea unor raze de luminăinfraroşie. Perechile de generatoare şi receptoare de raze infraroşii sunt în acestcaz integrate în rama ecranului, razele fiind întrerupte atunci când degetul atingeecranul, computerul aflând astfel poziţia exactă a degetului pe ecran.

Aceste dispozitive nu sunt recomandate pentru lucrul uzual cu un computerdin pricina timpului de reacţie destul de mare şi a numărului mic de operaţiiexecutabile într-un anumit timp. Ele sunt însă excelente pentru aplicaţii multimediaîn locuri publice, deoarece interfaţa cu utilizatorul este în acelaşi timp dispozitivde ieşire, practic monitorului e singurul expus utilizatorului.

18 MULTIMEDIA

2.3.5 Tablete grafice

În cazul acestor dispozitive suprafaţa senzitivă este fixată pe masă şi esteactivată cu ajutorul unui creion special. Tabletele grafice permit executarea deoperaţii extrem de fine de manevrare şi desenare a unor obiecte grafice, fiind deaceea folosite intensiv de graficieni şi proiectanţi. Unele tablete mai evoluate suntsensibile şi la forţa cu care este apăsat creionul pe suprafaţa senzitivă, astfel încât,înpreună cu un software dedicat, se pot desena contururi cu grosimi diferite înfuncţie de cât de tare este apăsat creionul.

2.3.6 Scannere

Dispozitivele de tip scanner convertesc o imagine, un text, o poză, sau ungrafic într-un echivalent computerizat care va fi stocat pe disc sub forma unuifişier grafic. Un scanner funcţionează pe principiul citirii optice a informaţiei, aidomaunui copiator: o sursă de lumină este plimbată deasupra suprafeţei de scanat, reflexiafiind captată de elemente fotosensibile. Pentru scannere monocrome este nevoiede un singur element, pentru cele color de trei, corespunzând culorilor RGB (Red-Green-Blue). Fiecare fotoelement dispune de un filtru ce permite trecerea doar acomponentei necesare a luminii (în speţă roşu, verde sau albastru), partea electronicăa scanner-ului ocupându-se ulterior de recompunerea imaginii. Fotoelementelemai sunt denumite şi elemente CCD (Charged Coupled Device - dispozitv cutransfer de sarcină) şi constau dintr-o arie matriceală împănată cu mici elementefotosensibile a căror capacitate variază în funcţie de intensitatea luminii incidente.

Rezoluţia unui scanner este principala sa caracteristică, putând varia de la 100la 1200 dpi (dots per inch - puncte per inch). Cu cât rezoluţia este mai mare, cuatât calitatea unei imagini scanate este mai bună, dar implicit fişerul aferent aredimensiuni mai mari. Dacă finalitatea imaginii scanate constă doar în afişarea pe

Figura 2.5 - Componentele unui scanner


ecranul PC-ului, atunci rezoluţia imaginii scanate nu trebuie să fie mai mare de100 dpi, având în vedere rezoluţia monitoarelor obişnuite (72 sau cel mult 96 dpi).Pentru imagini care vor fi eventual tipărite, o rezoluţie de 300 dpi este mai multdecât suficientă. Constructiv, scannerele se pot împărţi în:

Scannere plate: sunt de dimensiunile unei imprimante laser, dispunând de un carmobil pe care se află o sursă de lumină şi, deasemena, elementul fotosensibil.Carul baleiază liniar documentul oferind astfel secvenţial informaţii traductorului,care la rândul lui înmagazinează aceste informaţii în format digital într-o memorie.

Scannere cu tambur: documentul ce trebuie scanat este înfăşurat pe un tambur.Dispozitivele fotoelectrice sunt în acest caz imobile, baleierea imaginii fiindexecutată prin rotirea tamburului cu o anumită viteză. Acest tip de scanner oferărezoluţii superioare faţă de cel plat şi este folosit în general în aplicaţii profesionalede genul celor tipografice. Dezavantajul constă în imposibilitatea scanării paginilorunei cărţi din cauza particularităţilor constructive.

Scannere de mână: sunt folosite uzual la aplicaţii mai puţin pretenţioase. Unscanner de mână este de dimensiuni reduse, cu o lăţime cuprinsă între 10 şi 20 cm.Parcurgerea documentului se face prin mişcarea manuală a dispozitivului pedeasupra originalului, o dată pentru imagini monocrome şi de trei ori pentru imaginicolor. Mişcarea cât mai dreaptă şi mai uniformă a scanner-ului este un elementesenţial pentru obţinerea unor rezultate bune, mai ales în cazul imaginilor colorunde cele trei mişcări consecutive trebuie să ducă la o suprapunere perfectă acelor trei componente de culoare.

2.3.7 Camere digitale

Pe aceleaşi principii ca ale scanner-elor funcţionează şi camerele digitale pentruimagini statice (instantanee): lumina trece prin obiectivul camerei şi încarcă înfuncţie de intensitatea luminoasă o celulă a unui dispozitiv CCD. Toate celuleleariei CCD sunt “citite”, adică tensiunea de la bornele celulelor este convertită într-o valoare numerică stocată într-un dispozitiv de memorare (memorie RAM). Odatăce o imagine sau mai multe se află în memoria camerei, ele pot fi trasferate pe uncalculator fie cu ajutorul unui dispozitiv extern de stocare de tipul unei cartele de

20 MULTIMEDIA

memorie, fie prin intermediul unui cablu şi a unei interfeţe. În general interfaţa estefie serială (RS232), fie de tip USB sau Firewire (IEEE1394). Numărul de pozecare încap în memoria internă a camerei este de la 10 la 40 de bucăţi, în funcţie derezoluţie şi dimensiuni.

De la camerele digitale pentru instantanee până la camerele video digitale nua fost decât un singur pas care a putut fi făcut odată ce tehnica a permis procesareaşi stocarea continuă a 25 de imagini statice pe secundă, acesta fiind numărul standardde cadre care asigură o imagine fluentă. Stocarea imaginilor filmate se face digitalpe casete cu bandă magnetică cu o capacitate de la 30 la 120 de minute, sau directpe un calculator printr-un cablu de legătură şi o interfaţă. Dacă pentru imaginistatice este suficientă o interfaţă serială, pentru camerele video este nevoie neapăratde o interfaţă cu performanţe superioare de tip Firewire. Marea majoritate acamerelor video moderne sunt dotate cu asemenea interfeţe, permiţând astfelvizionarea, editarea şi prelucrarea secvenţelor filmate direct pe monitorulcalculatorului. În plus, camerele video de generaţie mai nouă dispun chiar de omică imprimantă incorporată (Sony) cu care se poate imprima un instantaneu pe ohârtie specială de dimensiuni medii . Camerele digitale şi-au păstrat şi partea deconectvitate analogică, permiţând legarea lor direct la un televizor sau la unvideocasetofon. Deasemnea, există şi intrări analogice care permit înregistrareape bandă digitală sau transferul mai departe spre calculator a unor semnale (audioşi/sau video) venite din surse analalogice.

Camerele digitale (instantanee sau video) şi-au câştigat un loc important în

Figura 2.6 - Arhitectura unui dispozitiv CCD


lumea multimedia din cauza simplităţii de operare şi a utilităţii. Prin intermediullor se pot incorpora foarte simplu şi rapid imagini în documente, se pot crea băncide date fotografice, se pot include chiar mici filmuleţe în aplicaţii multimedia sause pot regiza videoclipuri şi filme interactive. Mai mult despre aplicaţiile imaginilorva fi prezentat în capitolele 5 şi 6.

2.3.8 Plăci de achiziţie imagini

O placă de achiziţie imagini permite conectarea unei surse video analogice(videocasetofon, cameră de luat vederi) la calculator şi digitizarea materialelorvideo analogice. Majoritatea acestor plăci dispun şi de un tuner TV integrat,permiţând vizionarea pe monitorul caluclatorului (pe tot ecranul sau într-o fereastră)a programelor TV transmise prin antenă sau cablu. Şi din această sursă se potdigitiza fie cadre singulare (frame-uri), fie secvenţe întregi. Procedeul de convertirea unor cadre în fişiere de imagine se numeşte “frame grabbing”. Majoritatea plăcilorau în dotare o ieşire video care poate fi conectată la un televizor sau unvideocasetofon, permiţând astfel vizionarea pe televizor sau înregistrareaconţinutului ecranului PC.

Având în vedere preţul de multe ori prohibitiv al camerelor video digitale şi alinterfeţelor aferente, este uneori mai indicată achiziţionarea unei asemena plăci deachiziţie, mai ales dacă aparatura analogică (videocasetofon sau cameră video)există deja.

2.3.9 Plăci audio

Prin intermediul plăcilor audio sunetul (voce, muzică) este digitizat şi înregistratpe calculator. Uzual, o placă audio are două intrări analogice, de linie şi de microfon.La intrarea de linie se poate conecta un dispozitiv audio extern (casetofon, CDplayer etc.) al cărui semnal este înregistrat cu ajutorul unui program specializat ceva fi descris în capitolul dedicat sunetului. Intrarea de microfon este special destinatăacestuia, având o sensibilitate mai mare decât cea de linie, tocmai pentru a prelucrasemnalele de intensitate slabă venite de la un microfon. Plăcile mai recente dispunşi de o intrare digitală cu cablu coaxial sau optic, prin care se pot primi semnaledigitale de la aparate ce dispun de asfel de ieşiri audio (CD - Player, DAT, MiniDisc,DVD - Player, receptor satelit).

22 MULTIMEDIA

Pe lângă intrări, păcile audio sunt dotate cu ieşiri de diverse tipuri: ieşire delinie ce debitează un semnal normat la o anumită valoare, ieşiri pentru difuzoare lacare se poate regla volumul sonor şi ieşiri digitale în unele cazuri. Aceste ieşiridigitale sunt compatibile cu standardul SPDIF (Sony/Philips Digital Interface) careeste suportat de majoritatea modelelor noi de CD-Player-e şi MidiDisc-uri.

2.4 Dispozitive de ieşire

2.4.1 Monitoare

Monitorul necesar unei aplicaţii multimedia depine esenţial de tipul aplicaţiei.Aplicaţiile profesionale deseori folosesc în stadiul de dezvoltare un al doilea monitorsuplimentar conectat la o placă grafică suplimentară. Pe acest monitor se vizioneazăîn mod uzual produsul final, primul fiind folosit la efectuarea modificărilor şi editareaprodusului final. Programul Macromedia Director, care va fi discultat în capitolul8, permite folosirea de până la trei monitoare care să afişeze imagini diferite, înfuncţie de necesităţile utilizatorului. Pentru aplicaţii uzuale este indicat lucrul cuun monitor de 17 ţoli sau mai mare. Cu cât este mai mare aria ecranului, cu atâtmai multe ferestre diferite pot fi vizibile simultan, simplificând mult lucrul.

Figura 2.7 - Proprietăţile display-ului


2.4.2 Proiectoare

Când o aplicaţie multimedia necesită o prezentare cât mai impresionantă şi cuun impact didactic sau spectacular maxim, atunci este nevoie de un proiector video.Cele mai vechi proiectoare apărute pe piaţă sunt cele de tip CRT (Cathode RayTube - tub catodic), care folosesc trei tuburi şi lentile separate pentru cele treiculori de bază (roşu, verde şi albastru). Cele trei raze trebuie să fie astfel direcţionateastfel încât să se suprapună perfect pe ecran. Proiectoarele CRT sunt compatibilecu majoritatea standardelor TV (PAL, SECAM, NTSC), video şi computer.

Ecranele LCD sunt dispozitivele de proiecţie cu dimensiunile cele mai micidin familie, dar necesită o sursă de lumină externă, în speţă un retroproiector.Tehnica LCD (Liquid Cristal Display - afişaj cu cristale lichide) are la bază principiulschimbării în funcţie de tensiunea aplicată a orientării unor minuscule cristale lichideşi implicit a coeficientului lor de difracţie. Imaginea astfel formată pe ecran esteplasată deasupra retroproiectorului şi proiectată la dimensiuni mari. Rezoluţiaecranelor LCD este destul de mare, ajungând până la 1024 X 768 de puncte, darcalitatea imaginii lasă de dorit în ceea ce priveşte contrastul şi comportamentul lamişcări rapide ale obiectelor de pe ecran.

Cea mai nouă generaţie de proiectoare are sursa de lumină incorporată şifoloseşte ca element activ o matrice TFT (Thin Film Transistors) care asigură atâtrezoluţii superioare cât şi un contrast şi o luminozitate de bună calitate. Dimensiunileacestor proiectoare sunt ceva mai mari dar ele sunt în majoritatea cazurilor portabile.În plus, ele dispun de telecomenzi cu mouse incorporat, care permite atât navigareaprin meniurile proprii ale proiectorului, cât şi mişcarea cursorului mouse-ului PC,prin intermediul unei legături între cele două dispozitive cu un cablu USB.

2.4.3 Difuzoare

Majoritatea plăcilor de sunet sunt dotate cu difuzoare externe. Dimensiunileşi puterea debitată de aceste difuzoare sunt mici, făcându-le utile mai mult cadispozitive minimale şi nu pentru redări de fidelitate ridicată. Pentru prezentări lascară mai mare este nevoie de difuzoare de putere mai mare care implică şi folosireaunui amplificator audio de putere. Conectarea PC-ului la amplificator se face prinieşirea de linie a plăcii de sunet şi nu prin cea de difuzoare care debitează semnalede intensitate prea mare şi cu distorsiuni suplimentare. Difuzoarele de puteri mari

24 MULTIMEDIA

sunt şi generatoare de câmp magnetic care ar putea perturba funcţionareamonitorului calculatorului daca sunt poziţionate în imediata lui apropiere. Plasarealor la o distanţă ceva mai mare şi egală într-o parte şi alta a PC-ului elimină efectulnedorit şi în plus amplifică senzaţia de spaţialitate şi stereofonie.

Capitolul

3 TEXTUL

3.1 Istoric

Utilizarea textului şi a simbolurilor în scopul comunicării inter-umane este unlucru realtiv recent apărut acum circa 6000 de ani în zona Mării Mediterane, maiexact în Mesopotamia, Egipt, Sumeria şi Babylonia, unde primele semne conţinândun înţeles erau scrijelite pe plăcuţe de lut lăsate să se întărescă la soare. În acelevremuri doar membrii aristocraţiei şi ai clerului aveau voie să citească şi să scrie,folosind pictograme şi cuneiforme.

De la scribii din antichitate, trecând pe la călugării din evul mediu, prin tiparniţalui Gutenberg şi până la cel ce apare pe ecranul unui PC într-un document sau peo pagină de web, textul a suferit multe modificări, atât din punct de vedere alformei cât şi al mesajului.

3.2 Puterea mesajului

Chiar şi un singur cuvânt poate însemna foarte mult, mai ales în lumeamultimedia, unde cuvintele cheie sunt cele care ghidează un utilizator printr-oaplicaţie şi unde este bine ca ele să se conformeze următorului principiu: cuvintelefolosite pentru titluri, meniuri, butoane etc. trebuie să fie cele mai expresive cuputinţă, nelăsând loc de îndoiala asupra sensului lor. De asemnea, trecând pesteconsiderente patriotice, limba computerelor şi a programelor este indubitabilengleza. Un studiu recent realizat de British Council arată că un miliard de oameni

26 MULTIMEDIA

vorbesc engleza fie ca limbă maternă fie ca prima sau a doua limbă străină. Englezaeste limbă oficială în mai mult de 75 de ţări, fiind folostă pentru 75% dincorespondenţa vehiculată pe glob şi pentru mai mult de 80% din informaţia stocatăpe computere (inclusiv Internet). De aceea, orice utilizator al calculatorului se vasimţi foarte probabil mai în largul său dacă pe ecran va apărea scris BACK în locde ÎNAPOI sau QUIT în loc de TERMINARE. Exemplele şi programele prezentateîn cartea de faţă nu fac nici ele excepţie de la această regulă practică, fiind preferatedenumirile consacrate în engleză unor traduceri stângace şi neinteligibile.

3.3 Fonturi şi caractere

O faţă tipografică (typeface) este o familie de caractere grafice care în moduzual include mai multe tipuri de mărimi şi stiluri. Un font este un set de caracterede o singură mărime şi stil aparţinând unei feţe tipografice particulare. Stiluri tipicepentru un font pot fi bold (aldin) şi italic (cursiv). Alte stiluri ca subliniere şi golirepot fi caracteristice anumitor programe.

3.3.1 Mărimea caracterelor

Primul computer echipat cu interfaţă grafică a fost Apple Macintosh care aveao rezoluţie a ecranului de 72 dpi (dots per inch - puncte per inch). Adoptând ad-hoc acest “standard”, mărimea fonturilor a fost şi este încă dată în mod uzual înpuncte (dots), un punct fiind 1/72 sau .0138 dintr-un inch ( 1 inch = 2,54 cm ).Aşadar, cu o imprimantă bună, un font de dimensiunea 10 puncte va avea o înălţimeîn centimetri de 2.54 X 0.0138 X 10 = 0,35 cm.

Mărimea unui font nu descrie însă exact înălţimea sau lăţimea unui caracter.Acest lucru este posibil din cauză înălţimea-x a două fonturi diferite poate varia,chiar dacă înălţimea majusculelor aceloraşi două fonturi este identică.

Figura 3.1 - Principalele elemente şi dimensiuni ale unui font

Capitolul 3 - TEXTUL 27

3.3.2 Spaţiere

Majoritatea programelor actuale adaugă automat spaţiu sub descender pentrua asigura o spaţiere adecvată faţă de rândul următor. Această spaţiere se numeşteleading, numele provenind de la procedeul de ledding din tipografia clasică (anterioranulor 1970), însemnând inserarea unor făşii de plumb (led în engleză) între rândurileunui paragraf. Leading-ul poate fi ajustat manual din orice program de procesarea textelor, cu toate că nu există un standard oficial în acest sens.

Leading-ul este măsurat în puncte, la fel ca şi mărimea unui caracter. Sistemulde măsură funcţionează după cum urmează:

Se foloseşte un caracter de o anumită mărime, de exemplu 12 puncte.Se adaugă dedesubt o fâşie imaginară de plumb, de exemplu de 2 puncte.Se adaugă la cele 12 puncte constituind mărimea cele 2 puncteconstituind spaţiul şi se obţine valoarea leading-ului de 14 puncte.

Aceste două rânduri sunt scrise ca şi 12/14 şise pronunţă “12 pe 14”.

În mod tradiţional un leading mediu este 20% din mărimea caracterului, şi deaceea uzual pentru un font de 10 se foloseşte un spaţiu suplimentar de 2 puncte,conducând la un leading de 12 puncte. Procentul menţionat este folosit înprogramele de procesare de texte şi la spaţierea automată

Spaţierea corpului caracterelor poate fi efectuată şi pe orizontală, atât manual,cât şi automat, spaţierea oscilând în general între un punct în minus (condensed) şiun punct în plus între litere (expanded). Evident, manual spaţierea poate fi împinsaîn plus sau în minus la oricâte puncte este necesar relativ la spaţierea normală(regular).

CondensedRegular

Expanded

Un caz special de spaţiere pe orizontală a caracterelor se numeşte kerning şieste un proces de ajustare fină a spaţiului între perechi individuale de litere. Spaţiuldintre două caractere alăturate se măreşte odată cu creşterea dimensiunii acestora,

28 MULTIMEDIA

devenind critic de la o anumită dimensiune în sus. Cel mai sugestiv exemplu pentruilustrarea acestui procedeu este împerecherea literelor A şi V. Fără kerning, perecheaar arăta dizgraţios, cu prea mult spaţiu între cele două litere. Kerning-ul micşoreazăspaţiul între litere, creând o consistenţă vizuală a spaţierii.

AVATA R YoAVATAR Yo

Se poate remarca şi încadrarea net superioară a literei T de către cei doi de A,cât şi introducerea lui o sub braţul drept al lui Y. În general, editoarele de textdispun de o funcţie automată de kerning care poate fi configurată să intre în aplicaţiepentru orice font mai mare decât o anumită valoare. Uzual, kerning-ul se aplicăpentru mărimi mai mari de 7-8 puncte.

La o maşină de scris clasică fiecare caracter ocupăacelaşi spaţiu de dimensiune fixă, modul de tipărirenefiind proporţional cu dimensiunea caracterului. Dinacest motiv, litera i ocupă acelaşi spaţiu ca şi literam, de exemplu. Acest tip de fonturi se numeştemonospaţiat, Courier fiind un exemplu tipic.În cazulPC-ului, majoritatea fonturilor utilizează caractereproporţionale, şi anume caractere care ocupă un spaţiuproporţional cu lăţimea formei lor.

Figura 3.2 - Spaţierea caracterelor


3.3.3 Aliniere

Alinierea textului joacă un rol important în aspectul şi lizibilitatea unui text,nefiind însă singurul factor determinant. Un text uşor de citit şi plăcut ochiuluiîncurajează cititorul la citit, putându-l însă foarte uşor îndepărta dacă nişte criteriiestetice şi practice de bază nu sunt îndeplinite.

Alinierea la stânga crează, conform studiilor, cel mai lizibil text. Spaţierea întrecuvinte şi litere este optimă, fiind cea “naturală”, adică cea gândită decreatorului respectivului font. Deasemenea, în procesul de citire, ochii “ştiu”unde începe următoarea linie, astfel încât citirea unui text devine mai uşoară.

Alinierea la deapta crează o impresie deosebită din punct de vedere estetic.Spaţierea cuvintelor şi a literelor este tot cea ideală, dar lizibilitatea are de

suferit din cauza inconsistenţei marginii din stânga, nealiniată, care obligă ochiulla muncă suplimentară în găsirea începutului liniei. Pentru cantităţi mici de text,

lizibilitatea poate fi însă neglijată în favoarea acestui stil distinct.

Alinierea centrată conferă textului mai multă formalitate, siguranţă, dar şibanalitate. În general începătorii sunt adepţii acestui tip de aliniere pentru căeste mai “sigur”, mai simetric şi umple tot spaţiul, balansând totul automat.

Trebuie avut însă atenţie la a nu cădea în banal şi amatoricesc, putându-se evitaaceste pericole prin varierea lungimii liniilor, eventual chiar gradat.

Alinierea de tip justified forţează liniile de text să umple tot spaţiul alocatparagrafului, prin adăugarea sau ştergerea de spaţiu între cuvinte şi uneori chiarîntre litere. Cea mai mare problemă a textului aliniat justified, atât din punct devedere al lizibilităţii cât şi estetic, este spaţierea inegală a cuvintelor: unele linii aumai mult spaţiu liber, altele mai puţin. Aceste iregularităţi sunt enervante vizual şiîntrerup procesul citirii, devenind cu atât mai pregnante cu cât lungimea liniei estemai mică, dearece computerul nu mai are unde să adauge sau de unde să şteargăspaţii goale.

Pentru mulţi ani alinierea justified a dominat textul tipărit sau scris pe ecran.Tendinţa ultimilor ani de a da mai mult credit alinierii naturale (adică la stânga) a

30 MULTIMEDIA

mai echilibrat puţin situaţia, astfel încât cel mai indicat tip de aliniere este până laurmă cel ce se pretează cel mai bine fiecărei situaţii în parte.

3.3.4 Serif versus Sans Serif

Fonturile pot fi descrise în nenumărate feluri: delicate, formale, capricioase,comice, orice atribut este bun dacă fontul respectiv îl sugerează. Există însă ocatalogare universal acceptată care are mai puţin de a face cu reacţia cititorului câtcu proprietăţile mecanice şi istorice ale unui font. Cele două mari categorii defonturi sunt serif şi sans-serif.

Serif versus sans serif este cea mai simplă modalitate de a categorisi un font,în sensul că un caracter are sau nu are un serif (“sans” înseamnă fără în limbafranceză). Seriful este o mică decoraţie prezentă la ambele capete ale segmetuluidin care este compus un caracter. Times, Bookman, New Century, Palatino suntdoar câteva exemple de fonturi serif. Cel mai cunoscut şi cel mai folosit font sansserif este desigur Arial, urmat de Futura, System, Zurich etc.

Din perspectiva istorică, cele mai vechi fonturi sunt cele serif, care, cu trecereatimpului, au început să-şi piardă din ornamente odată cu apariţia fonturilor slabserif (la sfârşitul secolului XVII) şi, în fine, a celor sans serif, apărute la începutulsecolului XX ca o aplicaţie a motto-ului “forma urmează funcţionalitatea” al şcoliide design Bauhaus.

În tipărituri, fonturile serif sunt în mod tradiţional folosite în cadrul paragrafelor,lizibilitatea textelor lungi fiind îmbunătăţită de serif-urile care se spune că ghideazăochiul cititorului de-a lungul liniei de text. Utilizarea fonturilor sans serif este îngeneral limitată la titluri şi la pasaje care necesită o scoatere în evidentă a sensuluilor. Dar, monitorul PC-ului cu a lui rezoluţie de 72 dpi, nu poate fi privit la fel caşi o pagină tipărită şi fonturile sans serif pot deveni chiar mai lizibile şi mai esteticedecât cele serif în cazul în care sunt folosite la dimesiuni mici (8 - 9 puncte). Într-adevăr, pe ecran un font Times de 9 puncte poate fi prea obositor şi dificil de cititdar poate arăta mult mai bine folosit la o dimensiune mai mare pentru un titlu.

Arial, Futura, System, Zürich - fonturi sans-serifTimes New Roman, Bookman Old Style - fonturi serif


3.3.5 Considerente estetice

Ecranul computerului oferă un spaţiu de lucru foarte mic pentru dezvoltareaunor idei complexe. Mai repede sau mai târziu va fi nevoie să vă exprimaţi cât maiconcis posibil prin intermediul unui text sau chiar a unui singur cuvânt. Din punctde vedere al economiei unui ecran, folosirea unui anumit font la o anumitădimensiune pentru un anumit număr de titluri trebuie să depindă atât decomplexitatea mesajului cât şi de scopul acestuia. Iată câteva sugestii în acestsens:

! când trebuie să folosiţi fonturi de dimensiuni mici, încercaţi să le găsiţi pe celemai lizibile disponibile. Fonturile decorative care nu pot fi citite nu folosescnimănui. Ce scrie aici?

! folosiţi cât mai puţine fonturi în cadrul aceluiaşi document sau proiect. Variaţiapoate fi obţinută prin diferenţe de dimensiuni şi prin folosirea stilurilor bold şiitalic.

! în blocuri mai lungi de text ajustaţi leading-ul la valoarea cea mai plăcută pentrucitit. Liniile de text prea apropiate sunt greu de citit.

! variaţi dimensiunea unui font în funcţie de importanţa mesajului de exprimat.Cu cât mesajul este mai important, cu atât fontul folosit pentru a-l exprimatrebuie sa fie mai mare relativ la celelalte fonturi folosite. Puteţi crea chiar oierarhie a mesajelor sau a titlurilor folosite, fiecare nivel al acestei ierarhii avândpropriul font de dimensiunea cuvenită.

! pentru titlurile de dimensiuni mari, ajustaţi spaţiul dintre litere (kerning) pânăcând întreg titlul capătă un aspect legat. Golurile din text pot ştirbi la propriuun titlu!

! pentru sublinierea şi mărirea lizibilităţii unor pasaje de text, încercaţi folosireamai multor culori şi mai multor fundaluri. Pentru mesaje clare, încercaţi folosireaunui text alb pe fundal negru. Nu folosiţi text colorat pe fundal de culoareînchisă.

! dacă folosiţi paragrafe de text aliniate central, încercaţi să menţineţi mic numărulde linii.

! pentru captarea atenţiei privitorului, încercaţi distorsionarea formei şi a culoriitextului. Editoare şi utilitare pentru fonturi vor fi analizate la finalul acestuicapitol.

32 MULTIMEDIA

! înconjuraţi titlurile cu mult spaţiu.! pentru titluri ce se întind pe mai mult de un rând, încercaţi gruparea cuvintelor

în linii pe secţiuni gramaticale logice, chiar dacă acest procedeu duce la apariţiaunui rând suplimentar.

! folosiţi fontul cel mai potrivit mesajului transmis şi verificaţi încă odată selecţiafăcută.

3.3.6 PostScript şi TrueType

În anul 1985 s-a consemnat revoluţia în domeniul desktop publishing, prinapariţia computerului Apple Macintosh, care, cu a sa interfaţă grafică combinatăcu un program de editare de texte şi cu o imprimantă de calitate, putea producedocumete de o calitate deja profesională. Caracterele erau desenate de cătreprogram pe ecran şi respectiv tipărite pe hârtie ca nişte contururi umplute cu pixelide dimensiuni mici. Software-ul care generează aceste caractere se numeşte AdobePostScript (PS) şi funcţionează pe baza descrierii unei imagini în termeni matematicifolosind curbe Bezier, adică grafică vectorială.

Desenarea vectorială a tuturor elementelor grafice (inclusiv a caracterelor unuifont) în standardul PostScript se bazează pe trei primitive grafice fundamentale:linii drepte, arce şi curbe. Aceste trei blocuri de bază pot descrie orice obiectgrafic, indiferent de complexitatea sa. Liniile necesită doar două coordonate

Figura 3.3 - Primitivele Bezier şi utilizarea lor în cadrul definirii unui caracter

Premiera operei “VaduvaVeselă” a fost un succes

Premiera operei“Vaduva Veselă”a fost un succes


reprezentând poziţia punctului de început şi de sfârşit a liniei, arcele se bazează pecercul din care fac parte, iar curbele folosesc o pereche de ecuaţii create în funcţiede punctele finale şi de control ale curbei.

Din aceste considerente, caracterele pot fi uşor mărite sau micşorate, arătândidentic la diverse mărimi, afişarea făcându-se şi mult mai repede faţă de modulconvenţional. Înainte de apariţia Post Script, programul de editat texte citea de latastatură tasta (caracterul) apăsată, îl căuta într-o tabelă specifică fiecărui font înparte şi afişa pe ecran forma caracterului ca şi bitmap corespunzător mărimii dorite.

Există două tipuri de fonturi PostScript: tipul (type) 3 şi tipul 1. FonturileType 3 sunt primele apărute, au fost destinate mai ales pentru tipărire şi din acestmotiv sunt arareori folosite pentru a fi afişate pe ecran. Fonturile Type 1 au apărutceva mai recent, la ora actuală existând mai mult de 6000 de asemenea fonturi.

Monopolul deţinut de firma Adobe, creatoarea standardului PostScript, a fostdestul de rapid contracarat de Apple şi Microsoft, care şi-au unit eforturile pentrua crea o metodă “mai rapidă şi mai bună” de afişare şi tipărire a fonturilor, apărutăpe piaţă în 1989 şi numită TrueType. TrueType funcţionează pe baza acelorlaşiprincipii ca şi PostScript dar este conceput exclusiv pentru tipărirea şi afişareafonturilor, prezentând şi câteva îmbunătăţiri la capitolul afişare pe monitoare derezoluţie mică şi medie (72 dpi şi 96 dpi).

Chiar dacă războiul dintre PostScript şi TrueType este încă dus de mai mariiindustriei computerelor şi a publicaţiilor, în domeniul multimedia, unde practic nu

Figura 3.4 - Fonturi PostScript şi TrueType

34 MULTIMEDIA

se intenţionează obţinerea unei tipărituri, singurul factor determinant este aspectulfonturilor pe ecran. Din punctul de vedere al utilizatorului român, dependent înproporţie de 99% de Windows şi calculatoare compatibile PC, fonturile PostScriptconstituie, şi probabil vor constitui încă, o minoritate în comparaţie cu celeTrueType. Totuşi, trebuie menţionat aici că pentru a afişa şi tipări fonturi PostScriptType 1 în cea mai bună calitatea la orice mărime este nevoie de utilitarul AdobeType Manager (ATM). Odată instalat, acest program lucrează automat împreunăcu toate aplicaţiile, inclusive cele Multimedia.În versiunea Windows, ATM arenevoie de circa 500K pe disc, fiecare font PostScript instalat ocupând încă alţi40K. Folosind Control Panel-ul din ATM se pot uşor adăuga sau şterge fonturi.

În mod obişnuit fonturile PostScript se găsesc pe harddisk într-un directornumit PSFONTS, iar cele TrueType rezidează în C:\W95\FONTS. În WindowsExplorer fonturile TrueType au ca icoană doi de T îmbricaţi şi extensia “ttf”, iarfonturile PostScript sunt precedate de un A (de la Adobe) de culoare roşie şi auextensia “fon”. Un dublu clic cu mouse-ul pe numele unui font va duce la apariţiape ecran a unei fereste conţinând mostre ale fontului pentru mai multe mărimi.

Instalarea de noi fonturi se face în Windows din Control Panel, cu un dubluclic pe icoana Fonts şi opţiunea Install New Font din meniul File.

Figura 3.5 - Instalarea fonturilor noi în Control Panel


3.3.7 Fonturi mici

Cele două tipuri de fonturi vectoriale analizate în paragraful anterior (PostScriptşi TrueType) pot într-adevăr să fie scalate la orice dimensiune folosind formulelematematice pe care le înglobează dar, pentru afişarea pe monitor la dimensiunimici, ele pierd din lizibilitate şi estetică. Din această cauză, pentru proiecte cenecesită fineţe maximă, în cazul fonturilor mici (cu dimensiuni sub 12 puncte), sefolosesc cele mai “vechi” fonturi, adică cele de tip bitmap. Acestea erau folositeînainte de apariţia PostScript, fiind practic o colecţie de imagini bitmapcorespunzătoare fiecărui caracter şi dimensiuni în parte. Din această cauză,designerii de fonturi au avut grijă ca produsele lor să arate bine la orice dimensiune,ţinând seama de faptul că orice pixel în plus poate strica imaginea unui caracter peecran.

Fonturile Bitmap, PostScript sau TrueType pot să nu aibă acelaşi aspect peecran (sau pe hârtie), chiar dacă au acelaşi nume şi mărime. Cele trei tehnologiifolosesc formule mai mult sau mai puţin diferite şi de aceea spaţierea şi formacaracterelor poate fi diferită, fenomen observabil mai ales în cazul paragrafelor detext.

3.4 Hipermedia şi Hipertext

Multimedia -combinaţia de text, grafică, imagini şi sunete într-o singurăprezentare- devine multimedia interactivă când utilizatorul are puterea de a decideasupra a ce şi când anume vizionează/aude. Lărgind contextul, multimediainteractivă devine hipermedia când aplicaţia dispune şi de o strucură de elementelegate între ele, printre care utilizatorul poate naviga non-linear şi cu care poateinteracţiona.

În cazul în care proiectul hipermedia include şi cantităţi mai mari de text,atunci acest text poate fi indexat şi elementele sale legate împreună pentru a permiteaccesul rapid la informaţia asociată. În acest caz se poate vorbi de un sistemhipertext, un concept care a apărut din necesitatea de structurare şi organizare aunui volum mare de informaţii. Prima lucrare care tratează noul concept a apărutîn 1945 scrisă de un anumit Vannevar Bush pentru revista Atlantic Monthly şi adevenit un fel de biblie pentru ulterioarele experimente în acest domeniu. De fapt,noţiunea de hipertext include toate aspectele legate de stocarea, structurarea,

36 MULTIMEDIA

accesarea şi prezentarea informaţiei fiind practic şi structura de bază în spateleconceptului actual de World Wide Web. Prefixul “hiper” vine din limba greacă,însemnând “peste”, sugerând foarte bine desprinderea de la tipul clasic, liniar, degândire şi de accesare a informaţiei către o nouă metodologie de informare,documentare şi învăţare.

Conceptul de bază utilizat în hipertext este legătura între diferitele elementecomponente din structura de date a aunui document. Astfel, o legătură poate fiinterpretată ca o referinţă la o anumită componentă a documentului. Elementul dela care se pleacă se numeşte element de ancorare (sau ancoră) şi poate fi în cazulhipertextului un cuvânt, o propoziţie sau un paragraf, iar în cazul hipermedia şi oimagine, un grafic etc.

3.4.1 Parcurgerea documentelor

Un document hipertext sau hipermedia poate fi organizat în componentediferite, unele din acestea conţinând legături spre alte componente, altele conţinândexclusiv legături dinspre alte componente, iar altele legături mixte.

Într-o structură ierarhică orice componentă a unui document poate fi accesatăparcurgând o anumită succesiune (sau lanţ) de legături. În principiu se pot alegedouă modalităţi principial diferite de parcurgere, în funcţie de scopul urmărit. Acestapoate fi sau de a găsi o anumită informaţie particulară sau de a colecta toateinformaţiile disponibile relative la un anumit subiect. Rezultă astfel următoareledouă metode de parcurgere:

Figura 3.6 - Elementele documentelor hipertext


particularizarea - utilizatorul avansează în structura hipertext urmând o succesiunede legături astfel încât domeniul căutării se restrânge progresiv până la identificareainformaţiei căutate.diversificarea - lanţul de legături se parcurge până la un anumit punct de unde seaccesează toate informaţiile referite prin legăturile ataşate ancorelor din componentacurentă.

3.4.2 Orientarea în hipertext

Avantajul principal al documentelor hipertext este accesarea informaţiilor într-un mod non-liniar, foarte flexibil. Hipertextul permite definirea atât de legăturispre alte documente cât şi dinspre alte documente, generând astfel unul sau maimulte circuite, adică înlănţuiri de legături care conduc la revenirea în documentuliniţial. În acelaşi timp, complicarea sistemului relaţional poate să devină uşorderutantă, îndepărtând utilizatorul de la obiectivul urmărit. Pentru a uşura orientareaîn hipertext se utilizează următoarele concepte:

Figura 3.7 - Metodele de parcurgere ale documentelor hipertext

38 MULTIMEDIA

• drumul de întoarcere: constă în punerea la dispoziţia utilizatorului a unuimecanism de revenire în documentul anterior (salt înapoi) sau, în cazul în carese memorează ultimele n salturi, în oricare din ultimele n-1 documente.

• pagina iniţială (home page): se consideră că orice document hipertext are undocument de bază din care începe explorarea.

• parcurgerea ghidată: autorii documentului propun utilizatorului un mod deparcurgere adecvat subiectului urmărit, adică o parcurgere secvenţială.

• accesarea prin conţinut: presupune extragerea tuturor documentelorcomponente conţinând un anumit element de informaţie (de obicei un şir decaractere).

3.5 Software

Gama de produse software destinate prelucrării şi procesării textelor este destulde largă, cel mai cunoscut reprezentant fiind Microsoft Word. Word este unprogram bun pentru aplicaţii curente, având multe facilităţi de lucru cu textul detoate mărimile şi de toate tipurile. Dezavantajele lui constau într-o mai slabăgestionare a documentelor ce se întind pe mai multe pagini, la lucrul cu coloanele,

Figura 3.8 - Adobe Pagemaker oferă posibilităţi superioare de editare a textelor


cu figurile şi la modificarea fină a diverşilor parametri ai unui font (spaţiere, kerning,leading etc.).

Un produs net superior Microsoft Word, dar şi ceva mai greu de utilizat esteAdobe Pagemaker care se încadrează în categoria editoarelor profesionale detext şi este folosit de majoritatea redacţiilor de ziar şi a tipografiilor. Pagemakerpermite modificarea foarte fină (la fracţiuni de milimetru) a tuturor parametrilorunui font, definirea unor stiluri pentru paragrafe de text, lucrul cu layer-e (straturi)de text şi în general asigură o stabilitate mult mai bună a documentelor la transferullor de pe un calculator pe altul. Lucrul cu figurile şi imaginile, cât şi definirea şiutilizarea coloanelor este mult îmbunătăţită, neexistând surpizele atât decaracteristice programului Word. Pagemaker este un program care, odată stăpânit,devine o unealtă foarte puternică şi foarte rapidă în editarea şi procesarea textelor.

Un alt tip de produse software îl constituie cele de editat şi procesat fonturi.Cel mai cunoscut şi probabil şi cel mai performant produs este MacromediaFontographer, un program care permite încărcarea şi modificarea tuturorparametrilor unui font, pentru fiecare caracter în parte, sau chiar pentru perechi decaractere, cum ar fi perechile care necesită kerning. Editarea unei litere sau a unuisimbol din cadrul unui font poate fi făcută atât la nivelul dimensiunilor, cât şi la

Figura 3.9 - Macromedia Fontographer

40 MULTIMEDIA

nivelul aspectului repsectivei litere, prin modificarea interactivă a formei şiparametrilor curbelor Bezier. Este astfel posibilă crearea unor fonturi complet noi,sau modificare unora deja existente, având ca scop, de exemplu, includereadiacriticelor româneşti într-un set de caractere standard. Modificările pot fi ulteriorsalvate peste fontul editat sau ca font nou, TrueType sau PostScript. Editarea unuifont se face simplu, selectând o literă din setul de caractere al fontului şi alterânddimensiunile ei. Se pot adăuga elemente noi, cum ar fi căciuliţie, apostroafe, cratime,copiate de la alt caracter sau create prin folosire unor ustensile proprii aleprogramului. Forma carcaterului este descrisă prin curbe Bezier şi poate fimodificată prin simpla deplasare a punctelor de control aferente unei curbe sauunei linii.

Facilităţile oferite de Fontographer sunt foarte numeroase, singurele premisenecsare creării unui nou font atractiv fiind imaginaţia, originalitatea şi simţul estetic.

Capitolul

4 SUNETUL

Sunetul este probabil cel mai elocvent element al unui proiect multimedia, fiecă este o voce explicând o diagramă, un fundal muzical sau diverse efecte specialesonore. O aplicaţie complexă fără sunet este la ora actuală la fel de stranie ca şi untelevizor alb-negru. O parte audio de calitate poate constitui diferenţa între oprezentare sau un proiect multimedia de calitate şi unul mai puţin reuşit şi dinaceste considerente prezentul capitol va trata în detaliu cele mai importante aspecteale sunetului pe PC, adică înregistrare, procesare, redare şi includere în aplicaţiilemultimedia.

3.1 Considerente teoretice de acustică

Atunci când o parte mobilă a unui dispozitiv (de exemplu membrana unuidifuzor) se mişcă, se generează unde de presiune, propagându-se într-un modsimilar cu undele care se produc pe suprafaţa apei aruncând o piatră într-un lac.Diferenţele de presiune sunt transformate de către urechea umană în impulsurielectrice prelucrate ulterior de creier şi percepute de noi şi sunete variind înamplitudine (presiunea undelor), frecvenţă şi tonalitate.

Toate aceste caracteristici ale sunetului pot fi percepute şi cu o singură ureche,pentru localizarea spaţială a sunetelor este însă nevoie de ambele urechi. Pentrusunete provenite din lateral, creierul foloseşte diferenţele de timp şi intensitatepercepute de cele două urechi şi calculează poziţia sunetului. Când surse sonoreidentice sunt amplasate în stânga şi în dreapta, creierul interpretează sunetul ca

42 MULTIMEDIA

venind din spaţiul gol dintre cele două surse pentru că fiecare ureche recepţioneazăacelaşi semnal. Sunetul stereofonic nu este de fapt decât duplicarea unei sursesonore pentru două difuzoare - stânga şi dreapta, diversele efecte stereofonicesuprapunându-se peste semnale şi creând astfel impresia că sunetul “se mişcă”.

În mod uzual gama de frecvenţe ce poate fi percepută de o ureche umanănormală este de 20 Hz - 20 kHz, cu abateri în funcţie de intensitatea sonoră conformcu graficul din figura 4.1. Restul intervalului de frecvenţe este împărţit în infrasunete(sunete cu frecvenţa mai mică de 20 Hz, care nu pot fi auzite, dar pot fi simţitefizic de către organism, fiind în unele cazuri chiar dăunătoare sănătăţii) şi ultrasunete(sunete cu frecvenţa mai mare de 20 kHz).

După cum se poate vedea şi din grafic, sensibilitatea maximă a urechii esteîntre 1 şi 5 kHz, scăzând destul de rapid pentru frecvenţe prea mici sau prea mari.

Volumul (intensitatea) unui sunet este măsurat în decibeli (dB), constituinddiferenţa între intensitatea respectivului sunet şi o valoare de referinţă (0 dB) pe oscală logaritmică. Dacă puterea sunetului este mărită de patru ori, creşterea estedoar de 6 dB, iar pentru o mărire de o sută de ori creşterea este de 20 dB. A fostaleasă o scală logaritmică şi nu una liniară deoarece şi caracteristica urechii umaneeste una logaritmică, lucru demonstrabil prin percepţia intervalelor muzicale. Deexemplu, intervalul dintre 100 şi 200 Hz este perceput ca o octavă, la fel ca şiintervalul între 1000 şi 2000 Hz.

Puterea sonoră, măsurată în Waţi (W) este o caracteristică a generatoarelorde sunete, fie ele voce umană, instrumente muzicale sau aparate electronice audio.

Figura 4.1 - Zona ariei de audiţie

Capitolul 4 - SUNETUL 43

În tabelul următor sunt enumerate câteva generatoare uzuale de sunete împreunăcu puterile şi gamele de frecvenţe asociate lor.

Dacă intensitatea şi frecvenţa unui sunet sunt nişte mărimi fizice clare şimăsurabile, nu acelaşi lucru se poate spune despre tonalitate (“pitch” în limbaengleză) care este o caracteristică complexă şi subiectivă a sunetului, depinzândde frecvenţă şi intensitate, dar şi de forma undei sonore. Pe CD-ul ataşat, în capitoluldedicat sunetului, pot fi găsite câteva exemple sonore în care pentru o aceeaşifrecvenţă se modifică forma undei sonore şi intensitatea ei, rezultând o modificarea tonalităţii.

Sunetul poate fi în unele cazuri mai mult simţit decât auzit. De exemplu, studiileau arătat că omul nu mai este în stare să se concentreze la locul de muncă dacăsunetele de acolo depăşesc pragul de 90 dB, iar daca nivelul sonor este mai marede 80 dB nu se poate face înţeles dacă vorbeşte la telefon. În aceeaşi notă, niştestudii de peste ocean au arătat că un generator de zgomot la 45 dB instalat într-ocasă nu este băgat în seamă de către vecini. Dacă însă se creşte volumul sonor la50 - 60 dB, vecinii încep să se sesizeze, sau, la 70 dB , să cheme poliţia.

Este foarte probabil ca interacţiunea cititorilor acestei cărţi cu sunetul să nunecesite cunoştinţe specializate despre armonici, unde sinusoidale, octave etc., deaceea în cele ce urmează vor fi tratate în detaliu următoarele:

- cum se generează sunete- cum se înregistrează şi se prelucrează sunetul- cum se încorporează sunetul într-un proiect multimedia.

44 MULTIMEDIA

4.2 MIDI versus Digital Audio

MIDI (Musical Instrument Digital Interface) este un standard de comunicaţiedezvoltat la începutul anilor ’80 pentru a permite interconectarea mai multorinstrumente electronice (sintetizatoare, generatoare etc.) între ele şi/sau cu placade sunet a PC-ul. Standardul MIDI conţine un protocol de comunicaţie ce poatetransfera între diversele instrumente sau calculatoare note, secvenţe de note, partituriîntregi, împreună cu informaţii asupra instrumentului ce va reda aceste note. DateleMIDI nu sunt sunete digitizate, ci doar o reprezentare electronică a unei partituri,şi din acest motiv sunetul MIDI depinde fundamental de posibilităţile tehnice deredare a sistemului disponibil (PC sau instrument electronic). Un fişier MIDI esteo înşiruire temporală de comenzi corespunzând unei acţiuni muzicale (de exempluapăsării unei clape sau a unei pedale de pian). Când fişierul MIDI este redat decătre sistemul audio (sintetizator sau PC) comenzile respective se concretizeazăîntr-o secvenţă de sunete aidoma partiturii incluse în fişier.

În contrast cu datele de tip MIDI, datele digital audio constituie reprezentareareală a sunetului, stocată în formă numerică. Datele digitale reprezintă amplitudineamomentană a unui sunet prelevată periodic din semnalul analogic original. Pentru

Figura 4.2 - Dispozitivele hardware pentru MIDI şi Digital Audio


că nu este dependent de platforma de calcul folosită, sunetul digital audio areaceleaşi caracteristici de fiecare dată când este redat. Evident, această fidelitateimplică un mare dezavantaj: volum mare de informaţie şi implicit fişiere audio demărimi respectabile, direct proporţionale calităţii sonore. Standardul digital audioeste folosit pentru CD-urile muzicale uzuale.

Standardul MIDI dispune de câteva avantaje faţă de digital audio, contracarateînsă de două mari dezavantaje. Iată întâi avantajele:

• fişierele MIDI sunt mult mai mici decât fişierele digital audio, mărimea unuifişier fiind independentă de calitatea redării. În general, fişierele MIDI sunt de200 - 1000 de ori mai mici decât fişierele digital audio de calitate ridicată. Dinaceste considerente, MIDI necesită mai puţină memorie RAM, spaţiu pe discşi putere de calcul. În plus, micile fişiere MIDI pot fi incorporate în paginiWeb, consumând mult mai puţin timp pentru încărcare;

• în unele cazuri MIDI poate suna chiar mai bine decât un echivalent digitalaudio în cazul în care sursa de sunet MIDI (PC sau sintetizator) este decalitate ridicată;

• lungimea unei bucăţi muzicale MIDI poate fi modificată foarte simplu prinvarierea vitezei de redare (tempo) fără a se pierde din calitatea audio. DateleMIDI sunt editabile complet, până la nivelul de notă. Cel mai mic detaliu alunei compoziţii MIDI poate fi manipulat (de cele mai multe ori cu o acurateţede sub o milisecundă) în feluri imposibil de conceput în cazul digital audio.

Iar acum dezavantajele:

• deoarece datele MIDI reprezintă instrumente muzicale şi nu sunete propriu-zise, redarea unui fişier MIDI va fi indentică cu cea obţinută la creare numaidacă echipamentul folosit este identic.

• cu MIDI este aproape imposibilă redarea vocii umane (sau sintetizate), cutoate eforturile şi progresele înregistrate în acest domeniu.

În esenţă, cel mai important avantaj al datelor digital audio este consistenţaredării în aproape orice situaţie, adică implicit cel mai mare dezavantaj al datelorMIDI! Cu digital audio, creatorul unui proiect multimedia poate fi aproape sigurcă partea sonoră a proiectului său va suna pe calculatorul unui utilizator la fel de

46 MULTIMEDIA

bine ca şi pe propriul lui calculator, la creare. Din aceste motive nu este de mirarecă standardul digital audio este mult mai răspândit în lumea Multimedia. În plus,mai există două motive suplimentare, deloc de neglijat, ce înclină balanţa îndefavoarea MIDI:• o gamă din ce în ce mai extinsă de aplicaţii şi de funcţii ale sistemelor de calcul

permit folosirea datelor digital audio (inclusiv pentru Internet);• înregistrarea, editarea şi folosirea datelor digital audio nu necesită pregătire în

domeniul teoriei muzicale; lucrul cu MIDI implică în mod uzual câteva cunoştinţede bază în ceea ce priveşte partiturile, notaţiile muzicale, octave, game etc.

În sinteză, MIDI se foloseşte uzual în următoarele cazuri:• nu aveţi destulă memorie RAM, spaţiu pe disc, putere de calcul sau viteză decomunicaţie (pentru aplicaţiile care implică lucrul în reţea - inclusiv Internet)pentru a folosi digital audio;

• dispuneţi de o parte hardware MIDI de calitate superioară sau ştiţi că aceastaeste disponibilă pe calculatoarele unde va rula aplicaţia;

• nu aveţi nevoie de voci umane (dialoguri).

Digital audio se foloseşte atunci când:

Figura 4.3 - Portativul unui program de editat MIDI


• nu ştiţi cu ce parte hardware de redare veţi lucra;• nu aveţi cunoştinţe de teorie muzicală;• aveţi resursele necesare redării în bune calităţi a sunetului digital;• aveţi nevoie de voci.

4.3 Digital Audio

Tehnica digital audio se referă la convertirea unui semnal analogic cu frecvenţacuprinsă în spectrul sonor, într-o succesiune de date numerice numite semnalaudio digital. Prima problemă care se pune este legată de aflarea respectivelordate numerice sau, cu alte cuvinte, cum se converteşte un semnal continuu într-unsemnal numeric. Digitizarea foloseşte două procedee: eşantionare temporală şicuantizare a amplitudinii pentru a coda numeric valoarea unui semnal analogic.

Pentru început vor fi prezentate câteva aspecte despre eşantionarea temporală.Timpul, aşa cum este perceput de către oameni, pare a avea o curgere continuă,

la fel ca mişcarea acelor unui ceasornic. Un ceas electronic oferă deasemeneainformaţii asupra timpului, doar ca aceste informaţii sunt discrete, sau mai bine ziseşantionate. În mod similar un semnal muzical variază continuu în timp şi poate fiînregistrat şi ulterior redat fie continuu (analogic) sau discret (digital). Eşantionareatemporală discretă este procesul cheie al oricărui sistem audio digital, permiţândconversia analog-digitală şi ulterioara prelucrare digitală a semnalului convertit.

Din cele expuse până acum se întrevede însă o întrebare cât se poate de logică:dacă un sistem digital lucrează cu eşantioane discrete, ce se întămplă întreeşantioane? Nu se pierde oare informaţia dintre două eşantioane consecutive?Răspunsul, poate surprinzător, este negativ, deci în condiţii normale, între intrareaunui sistem de digitizare şi ieşirea sa nu există pierderi de informaţie. Pentru ailustra practic fenomenul, se poate apela la o analogie destul de reuşită.

Un aparat de filmat clasic, cu cadre succesive de imagine imprimate pe peliculăde celuloid, filmează roţile unei căruţe în mişcare. Imaginea este reprodusă corectşi privitorul poate vedea toate detaliile mişcării roţii dacă aceasta parcurge undrum fără gropi. Dacă însă apar gropi, la trecerea prin acestea, imaginea roţiicăruţei tinde să piardă din cursivitate, adică aparatul de filmat nu mai reuşeşte săţină pasul cu mişcarea prea rapidă a roţii. Remediul este simplu: se măreşte vitezacu care bobina de film trece prin faţa obiectivului de filmare, mărind astfel numărulde cadre de film pe secunda, sau, translatat în domeniul audio, frecvenţa de

48 MULTIMEDIA

eşantionare. Alt remediu, mai “gospodăresc” şi mai ancorat în realitate, ar fiastuparea gropilor şi prevenirea astfel a mişcărilor bruşte ce nu pot fi capturate pepeliculă. Deci, în termeni de semnale audio, ar fi vorba de condiţionarea semnaluluide intrare, în sensul micşorării frecvenţei sale.

Din acest mic exemplu se poate deduce că un semnal digitizat reproduce exactsemnalul sursă analogic dacă frecvenţa de eşantionare este îndeajuns de ridicatăşi/sau dacă semnalul este corect condiţionat. Suedezul Nyquist a demonstratmatematic că un semnal cu o bandă limitată poate fi eşantionat fără pierderi cucondiţia ca frecvenţa de eşantionare să fie cel puţin dublă faţă de cea mai marefrecvenţă a semnalului. Această condiţie se numeşte teorema de eşantionare saucriteriul Nyquist.

Odată semnalul eşantionat, este nevoie ca eşantioanele prelevate să fiecuantizate, adică valoarea amplitudinii lor să fie exprimată numeric în sistemul denumeraţie binar. În baza de numeraţie doi, cu un bit se pot reprezenta două valorinumerice (0 şi 1), adică 21 = 2. Cu doi biţi se pot crea patru combinaţii (002 = 010,012 = 110, 102 = 210, 112 = 310), adică 22 = 4 ş.a.m.d. Deci, cu cât este mai marenumărul de biţi, cu atât pot fi exprimate mai multe valori numerice distincte într-un anumit interval. Dacă acest interval este chiar amplitudinea unui eşantionprelevat, atunci, acest eşantion poate fi exprimat numeric (în binar) cu atât maiexact cu cât sunt folosiţi mai mulţi biţi. Numărul de biţi al unui sistem de digitizareeste numit rezoluţie şi este, pe lângă frecvenţa de eşantionare un factor decisiv laînregistrarea semnalelor audio în format digital.

Figura 4.4 - Dispozitivele hardware pentru MIDI şi Digital Audio


4.3.1 Înregistrarea şi prelucrarea sunetului Digital Audio

Practic, trecerea de la un semnal analogic, fie el voce, efect acustico-muzicalsau muzică, înseamnă folosirea unei surse analogice de redare, cuplarea ei la placade sunet a PC-ului şi înregistrarea ei la anumiţi parametri într-un fişier audio. Încapitolul 3 a fost descrisă funcţionarea şi conectarea plăcii de sunet la echipamenteaudio de intrare şi de ieşire.

Pentru o înregistrare în bune condiţii a unei surse sonore analogice, trebuieţinut seama de două aspecte foarte importante:

• stabilirea unui compromis între calitatea sonoră şi resursele hardware disponibile(memorie RAM şi spaţiu pe harddisk) şi

• reglarea unui nivel de înregistrare optim care să garanteze o înregistrare clarăa sunetului.

4.3.2 Calitate vs. spaţiu

Recapitulând, rata de eşantionare determină cât de înalte vor fi suneteledigitizate (care este frecvenţa maximă), iar rezoluţia determină acurateţea digitizăriiaceloraşi sunete. Mai mulţi biţi înseamnă deci înregistrări mai aproape de original.

Înregistrările stereo sunt mai apropape de realitate pentru simplul fapt căoamenii au două urechi. Şi înregistrările mono pot fi satisfăcătoare, dar sunăoarceum “plat” şi lipsite de viaţă faţă de cele stereo. Un canal în plus, adică sunetstereo, înseamnă însă de două ori mai multă informaţie şi, implicit, de două ori maimult spaţiu ocupat pe disc.

CD-urile muzicale de pe piaţă sunt eşantionate la 44,1 kHz, cu o rezoluţie de16 biţi, oferind astfel o gamă de frecvenţe de 22 kHz, adică teoretic toate frecvenţeleaudibile de către urechea umană. Evident există şi puritani ai sunetului care afirmăcă 22 kHz nu sunt suficienţi şi că sunetul de pe CD nu înregistrează fidel toatearmonicile semnalului original, mai ales în cazul muzicii simfonice. Casetele şicasetofoanele DAT (Digital Audio Tape) folosite în mod curent în studiourile deînregistrare dispun pe lângă posibilitatea de a înregistra la 44,1 kHz, şi o frecvenţăsuperioară de eşantionare de 48 kHz. Mergând mai departe, studiourile digitale deînregistrare actuale pot folosi chiar frecvenţe superioare de 88,2 şi 96 kHz pentruînregistrarea în condiţii superioare şi cu zgomot minim a sunetului. Oricum, revenind

50 MULTIMEDIA

la subiectul cărţii, în lumea multimedia standardul de calitate maximă este 44,1kHz, 16 biţi.

Formula pentru determinarea mărimii (în bytes) a unui fişier conţinând datedigital audio este pentru o înregistrare monofonică:

frecvenţa de eşantionare * durata în secunde a înregistrării * (numărul de biţi de rezoluţie/8)

Pentru o înregistrare stereofonică, valoarea obţinută din formula anterioară seînmulţeşte cu doi. În tabelul următor sunt enumerate combinaţiile posibile întrefrecvenţele de eşantionare şi rezoluţie, împreună cu dimensiunea fişierelorrezultante:


4.3.3 Nivelul de înregistrare

La digitizarea semnalelor audio, este important ca placa de sunet să primeascăla intrare un nivel optim al semnalului, nici prea mare dar nici prea mic. Dacănivelul este prea mare, sunetul va fi digitizat gâtuit sau cu pocnituri în momenteleîn care nivelul sonor depăşeşte un maxim admis. Pentru un volum de înregistrareprea mic, zgomotul de fond asociat sursei analogice, indiferent dacă este vorba deun microfon sau de un casetofon, poate deveni supărător, mai ales dacă semnaluldigitizat este ulterior şi prelucrat.

Majoritatea programelor utilitare dispun de nişte indicatoare de nivel mai multsau mai puţin precise. În general, nivelul zero (teoretic corespunzător nivelului de0 dB) marchează şi limita până la care trebuie să ajungă semnalul de intrare. Încazul în care programul nu dispune de o scală gradată pentru nivelul audio deintrare, este foarte probabil ca el să dispună de o scală colorată, pe care semnaluleste reprezentat cu roşu dacă depăşeşte nivelul optim de înregistrare.

Pentru înregistrări de bună calitate, semnalul de intrare nu trebuie să depăşeascăvaloarea de -3 dB decât eventual pentru o scurtă durată. Orice depăşire a acesteivalori poate introduce distorsiuni, audibile sau nu. Volumul de intrare poate fivariat fie de la sursa analogică (volumul de ieşire), fie din computer prin limitarea

Figura 4.5 - Reglarea nivelului de înregistrare

52 MULTIMEDIA

volumului de intrare, facilitate permisă de orice program şi chiar de sistemulWindows. La ajustarea volumului audio trebuie păstrat totuşi un balans între celedouă reglaje amintite anterior. Astfel, nu este recomandat ca sursa audio să debitezeun volum prea mare iar volumul de intrare al plăcii de sunet să fie apropiat de zerosau invers. Cele două reglaje trebuie să fie poziţionate undeva în zona mediană şioricum să nu difere prea mult din punct de vedere procentual.

4.3.4 Formate de fişiere

Înregistrarea sunetului se va concretiza, după stabilirea tuturor parametrilorabordaţi în paragrafele anterioare, într-un fişier în care datele sunt organizate dupăun anumit format propriu respectivului tip de fişier. Pentru sistemul Windows,formatul de fişier cel mai răspândit este WAV, care însă poate fi de mai multetipuri, depinzând de modalitatea de stocare şi codare a informaţiei. Metoda clasicăde stocare este cea folosită şi pentru stocarea datelor muzicale pe CD-urile audioobişnuite, şi anume Linear Pulse Code Modulation. În acest format, pe un CDclasic (650 MB) încap 76 de minute de muzică stereofonică (două canale). Aceastălimită de 76 de minute se spune că a fost impusă de proiectanţii iniţiali ai sistemuluiCompact Disc, companiile Philips şi Sony, pentru a putea cuprinde integral simfoniaa noua a lui Beethoven.

Între timp tehnologia a mai evoluat şi datorită progreselor făcute de unităţilede citire şi scriere a CD-urilor, durata maximă a unui CD audio a crescut la 80 deminute (720 MB). În rândurile ce urmează sunt prezentate pe scurt câteva dintrecele mai folosite formate audio împreună cu o scurtă descriere şi cu extensiafişierului.

Windows PCM (WAV): tip de fişier în care datele sunt organizate conformspecificaţiilor RIFF. Semnalul este codat PCM şi nu este compresat.

Microsoft ADPCM (WAV): format adoptat de Microsoft în care datele suntcompresate adaptiv (ADPCM = Adaptive Delta Pulse Code Modulation) la 4 biţiper canal. La încărcarea fişierului, cei 4 biţi sunt expandaţi la 16, refăcându-seastfel semnalul original. Acest format este folosit la redarea datelor audio aleformatului CD-I (CD Interactive), un format folosit de Philips la începutul anilor90 ce permite o redare întreţesută a sunetului cu imagini grafice sau video pentru


a asigura sincronizarea. Formatul CD-I nu mai este folosit la ora actuală, formatulde fişier însă a supravieţuit.

Sound Blaster Voice File (VOC): format dezvoltat de firma Creative,producătoarea plăcilor de sunet Soundblaster. Formatul suportă doar o rezoluţiede 8 biţi, mono până la 44,1 Khz, iar stereo până la 22 kHz, fiind conceput pentrustocarea informaţiilor vocale.

Next/Sun PCM(AU,SND): formate mai vechi proprii sistemelor de calcul Nextşi Sun, care însă pot apărea şi în Windows. Reprezentarea datelor este tot de tipPCM, compresia fiind de la 16 la 8 biţi.

Real Audio (RA,RAM): format conceput pentru un flux continuu de date audiocu o rată constantă, adoptat de firma Real pentru transmisiile de date audio prinInternet. Dispune de diverse rate de transfer (12 kbps, 24 kbps, 36 kbps etc.) înformat mono sau stereo. Folosit de majoritatea posturilor de radio ce emit îndirect pe Internet.

MPEG Layer I & II (MPx): fişiere codate după considerente psihoacustice ce laora actuală oferă un maxim de comprimare la o calitate bună a sunetului. Maimulte amănunte pot fi găsite în paragraful “Codarea psihoacustică”.

Figura 4.6 - Formate de fişiere digital audio

54 MULTIMEDIA

4.3.5 Editarea sunetului digital audio

Odată înregistrat sunetul pe calculator într-un anumit format, se poate trece laeditarea lui pentru a-l face să corespundă cererilor proiectului Multimedia. Editareapoate fi făcută cu unul din multele utilitare disponibile în acest sens. Toate acesteutilitare vor afişa sunetul grafic pe ecran ca un semnal complex, cu variaţii deamplitudine şi frecvenţă. În figura 4.7 este ilustrată reprezentarea grafică acuvântului “multimedia”. Asupra sunetului se pot în această ipostază operamodificări, atât în ceea ce priveşte caracteristicile lui, cât şi asupra succesiunii, cala un editor de texte, marcând, inserând, ştergând sau copiind bucăţi din semnal.Operaţiile uzuale ce se efectuează asupra sunetului sunt descrise în paragrafeleurmătoare, menţinându-se în majoritatea cazurilor termenii originali din limbaengleză deoarece aceşti termeni se regăsesc şi în meniurile utilitarelor pentru editareasunetului. Pe CD, în capitolul dedicat sunetului se găsesc exemple sonore pentrumajoritatea din operaţiile ce vor fi descrise în continuare.

Montaj: în vremurile pre-PC, montajul (colajul) sonor se făcea cu magnetofoanefoarte precise, tăindu-se şi ulterior lipindu-se porţiuni de bandă în ordinea dorită.Pe PC, montajul se desfăşoară aidoma lucrului cu textul într-un editor dedicat.

Figura 4.7 - Forma de undă a cuvântului “multimedia” în programul Cool Edit Pro


Operaţiile de bază sunt tot marcatul, tăiatul, editatul, inseratul, copiatul, eliminareablancurilor etc.

Ajustarea volumului: la folosirea mai multor fişiere într-un proiect, este bine caacestea să fie aduse la un nivel comun al volumului audio. Volumul nu trebuieridicat prea mult, în caz contrar rezultând deteriorarea datelor audio concretizatăîn distorsiuni audio. În mod uzual, amplificarea este specificată ca parametruprocentual. O amplificare cu 10 procente înseamnă specificarea valorii de 110%.Atenuarea are loc pentru procente mai mici de 100%.

Filtrare: utilitarele dispun în majoritatea cazurilor de egalizatoare digitale, cucare, la fel ca în cazul celor reale, se pot schimba caracteristicile de tonalitate aleunei selecţii sau ale unui întreg fişier. Egalizatorul dispune de regula de 5-10 benzide frecvenţă reprezentate sub forma unor butoane liniare a căror poziţie atenueazăsau amplifică frecvenţele respective.

Dithering: metodă de reducere a erorilor de cuantizare, erori percepute de urecheca şi fragmentare a sunetului mai ales în pasajele cu nivel sonor redus. La trecereade la 16 la 8 biţi aceste erori se suprapun peste semnalul muzical util. Erorile decuantizare sunt eliminate prin adăugarea în respectivele pasaje a unui zgomotcontrolat care poate fi perceput ca un uşor “fâsâit” dar care îmbunătăţeşte substanţialcalitatea sonoră a semnalului cuantizat pe mai puţini biţi.

Figura 4.8 - Filtrarea datelor audio cu ajutorul unui egalizator

56 MULTIMEDIA

Efecte: adăugarea de ecou, reverberaţii, întârzieri şi alte efecte din aceeaşi clasăeste posibilă cu mai toate utilitarele. De asemenea mai este posibilă distorsionareaintenţionată a semnalului sonor în scopul obţinerii unor tonalităţi deosebite. Toateaceste efecte au cel puţin doi - trei parametri, deci utilizarea lor pentru obţinerearezultatelor dorite este o operaţie ce se bazează pe încercări repetate în care funcţiaUNDO îşi dovedeşte din plin utilitatea.

Fade In şi Fade Out: majoritatea utilitarelor dispun de această facilitate de avaria gradat volumul. Amplificarea iniţială şi cea finală sunt exprimate în procente,ele putând varia de la clasicele valori de 0 şi respectiv 100% în funcţie de necesităţi.Un Fade In complet se obţine selectând amplificarea iniţială 0 şi cea finală 100%.Pentru Fade Out, valorile sunt inversate.

Reverse: funcţie ce întoarce pe dos (temporal) sunetul. Poate fi folosită la generareamesajelor subliminale dar şi în scopuri mult mai constructive.

Resampling: pentru economisierea de spaţiu pe disc, există posibilitatea schimbăriifrecvenţei de eşntionare şi a rezoluţiei cu care este reprezentat sunetul. Cu câtaceşti doi parametri sunt mai mici, cu atât fişierul este mai mic.

Time Stretching: această funcţie permite modificarea lungimii temporale asunetului fără a modifica şi tonalitatea. Funcţia poate fi foarte utilă, dar trebuieavut grijă la parametri, deoarece o alterare cu mai mult de câteva procente a selecţieipoate compromite calitatea ei audio

Figura 4.9 - Conversia ratei de eşantionare şi amplificarea


Normalizare: această funcţie caută porţiunea semnalului cu cea mai mareamplitudine şi calculează un factor de amplificare astfel încât respectiva porţiunesă ocupe toţi biţii daţi de rezoluţia fişierului (4, 8 sau 16 biţi). Ulterior se amplificăsemnalul cu factorul de amplificare calculat. Normalizarea se face şi eacorespunzător unui parametru procentual. Dacă acesta este de 100%, amplificareaeste setată aşa cum s-a specificat înainte. Dacă parametrul este mai mic de 100%,amplificarea se face la respectivul procent din amplificarea maximă. Uzual, onormalizare de 80% duce la rezultatele cele mai bune.

DC Bias Adjust: forma de undă înregistrată este centrată pe linia orizontală cereprezintă valoarea de 0 volţi. Deplasarea în sus sau în jos faţă de linie se numeşteoffset şi poate apărea la înregistrare datorită calităţii slabe a echipamentelor folosite.Se recomandă efectuarea acestei operaţii înainte de efectuarea altor transformăriasupra formei de undă.

4.4 Considerente psihoacustice de compresie a sunetului

Adăugate la considerentele acustice de la începutul acestui capitol, celepsihoacustice dezbătute în acest paragraf sunt de o importanţă crescândă având învedere că pe ele se bazează majoritatea metodelor moderne de codare şi comprimarea sunetului.

Două fenomene fundamentale ce guvernează auzul uman sunt pragul deaudibilitatea şi mascarea, exemplificate grafic în figura 4.10

Pragul de audibilitate este o curbă care respectă caracteristica de frecvenţă aurechii umane şi reprezintă nivelul sonor minim la care urechea poate percepe unsunet cu o anumită frecvenţă. Aşadar, pragul de audibilitate variază cu frecvenţa,şi din aceste motive un sunet de 20 Hz va trebui să fie mai intens cu circa 70 dBdecât un sunet de 1 kHz pentru a putea fi auzit.

Mascarea în amplitudine apare când un sunet creşte pragul de audibilitate învecinătatea sa. Când mai multe sunete de frecvenţe apropiate sunt emise simultan,mascarea se manifestă prin faptul că doar cel mai puternic sunet va fi audibil, învreme ce restul vor rămâne sub pragul de mascare şi implicit nu vor putea fi auzite.Cu alte cuvinte, prezenţa fizică a unui sunet nu garantează că acest sunet va fi şiauzit.

Mascare poate fi şi de natură temporală, adică poate apărea atât în cazul în

58 MULTIMEDIA

care sunetul mai puternic apare înainte de sunetul mai slab (postmascare), cât şidacă sunetul puternic apare la puţin timp după sunetul mai slab (premascare).

Necesităţile de comprimare a sunetului au dus la apariţia unor tehnici superioarede compresie care se bazează exact pe psihoacustică. Astfel de tehnici efectueazămodificări ireversibile asupra semnalului odată cu codarea sa, în sensul eliminăriidin semnalul audio tocmai a acelor componente care oricum nu s-ar auzi, conformcelor expuse anterior. Din semnal vor fi eliminate, după efectuarea unor calculestatistice, sunetele aflate sub pragul de audibilitate şi sunetele mascate.

Standardul de compresie de tip psihoacustic a fost dezvoltat de un grup delucru numit Motion Picture Expert Group (MPEG) şi se bazează pe trei schemede codare şi compresie. Ele se numesc MPEG - Audio nivelul 1, nivelul 2 şi nivelul3. Complexitatea algoritmilor creşte cu numărul nivelelor şi de aceea nivelul 3este cel mai complex. Compresia audio MPEG este o compresie cu pierdere deinformaţie, dar calitatea sonoră obţinută după comprimare este foarte apropiatăde cea originală, în unele cazuri diferenţele nefiind audibile.

Codarea MPEG se poate face cu diverse rate (măsurate în kbps - kilobiţi persecundă), de la 64 kbps şi până la 192 sau 256 kbps. Cu cât este mai mare rata, cuatât codarea este mai precisă. Un sondaj realizat de o revistă germană a arătat căbucăţi muzicale codate la o rată de 256 kbps nu au putut fi deosebite de original.

Standardul MPEG se concretizează în fişiere cu extensia MP3, tip de fişierecare la ora actuală reprezintă un procent important din datele care sunt vehiculatepe Internet. Redarea acestor fişiere poate fi făcută din majoritatea aplicaţiilorMultimedia, dar şi cu ajutorul unor programe (Player-e) de sine stătătoare cum arfi Winamp, Sonique etc. Generarea fişierelor MP3 se realizează cu aşa numiteEncoder-e, programe specializate care realizează conversia din fişiere WAV sau

Figura 4.10 - Mascarea în amplitudine


direct de pe CD. Un dezavantaj al fişierelor MP3 constă în imposibilitatea edităriilor, aşa cum de exemplu se editează un fişier WAV, din cauza codării. Există însăsoluţia editării fişierului în format WAV şi ulterior convertirea sa în MP3 cu unprogram de tip Encoder.

Un minut de muzică stereofonică în format MP3 codată cu o rată de 128 kbpsocupă pe harddisk 1 MB, adică mult mai puţin în comparaţie cu fişierul echivalentîn format WAV şi asta la o calitate foarte puţin diferită de a originalului. De celemai multe ori nu calitatea codării fişierelor MP3 face ca muzica în acest format săsune mai puţin bine dacât un CD clasic, ci lanţul de redare, adică placa de sunet şirestul de dispozitive fac ca sunetul să aibă de suferit.

4.5 Includerea sunetului în aplicaţii Multimedia

Odată stăpânită tehnica înregistrării sau a generării sunetelor pe PC, se poateporni la includerea sunetului în aplicaţia multimedia. Iată în cele ce urmează osuccesiune de etape în acest sens:

1. Decideţi-vă asupra tipului de sunete ce doriţi să le folosiţi (de exemplu muzicăde fond, efecte speciale, dialoguri vorbite etc). Stabiliţi când anume vor apăreaaceste elemente în cadrul proiectului sau a aplicaţiei;

2. Alegeţi între Digital Audio şi MIDI, conform criteriilor enunţate anterior înacest capitol;

3. Procuraţi sau creaţi materialul sonor;4. Editaţi sunetele pentru a corespunde cerinţelor (durată, mărime fişier, calitate);5. Verificaţi sincronizarea sunetului cu lalte componente cum ar fi imagini video.

Acest proces s-ar putea să implice repetarea paşilor 1 - 4 până când sincronizareaeste satisfăcătoare.

4.6 Software

Oferta de software pentru înregistrarea şi prelucrarea sunetului sub Windowseste extrem de diversă, pornind de la programele proprii ale plăcii de sunet şi pânăla utilitare şi aplicaţii shareware care pot fi găsite uşor în Internet.

60 MULTIMEDIA

Cel mai simplist soft pentru sunet este deja incorporat în Windows, şi anumeîn Programs/Accesories/Multimedia şi se numeşte Sound Recorder. Cu el se potînregistra sunete provenite din diverse surse (microfon, CD audio, intrare linie)prin manevrarea corespunzătoare a diverselor opţiuni şi a mixerului de sunet dinWindows. Sound Recorder dispune de un set de bază de facilităţi de prelucrare asunetului, printre care cele de amplificare, conversie format, ecou, inversare asunetului şi modificarea vitezei de redare. Posibilităţile de editare sunt limitate şidin acest motiv sunt indicate alte utilitare, cum ar fi CoolEdit, unul dintre cele mairăspândite (şi în acelaşi timp performante) programe de înregistrare şi editare sunet.

Cool Edit dispune pe lângă facilităţile obişnuite de editare şi procesare asunetului (normalizare, amplificare, fade in-out) şi modalităţi de reducerematematică a zgomotului şi, de asemnea, permite analiza spectrală şi în frecvenţăa sunetului. Aplicaţia permite generarea de sunete cu o frecvenţă şi o formă deundă dată şi are facilităţi de generare a notelor muzicale şi a sunetelor telefonicede tip DTMF.

Figura 4.11 - WaveLab


WaveLab este un program care are în mare aceleaşi facilităţi de procesare şiprelucrare a sunetului ca şi Cool Edit, dispune în schimb şi de posibilitatea de aaplica sunetului efecte şi transformări în timp real, prin intermediul unui pupitru decontrol asemănător unui aparat real de genul celor folosite în studiourile deînregistrare. Peste semnalul original se poate aplica în timp real un număr de şaseefecte activabile individual. În plus, WaveLab dispune şi de posibilitatea analizeide frecvenţă tridimensionale, o funcţie vizuală foarte spectaculoasă.

Programele analizate până acum au fost în esenţă simple programe de prelucratsunetul, neavând posibilitatea de a crea linii melodice sau de a folosi mai mult dedouă canale pentru a mixa mai multe sunete diferite. Pentru asemena scopuri existăprograme dedicate, cele mai cunoscute nume fiind Cakewalk, Cubasis şiMusicMaker, toate bazate pe principiul canalelor muzicale (“track” în limbaengleză), care pot fi ocupate de sunete provenite fie din fişiere digital audio (adicăWAV), fie din fişiere MIDI. Canalele sunt caracterizate de un anumit volum sonor,reglabil independent pentru fiecare dintre ele, astfel realizându-se mixarea diferitelorbucăţi muzicale ce pot compune o linie melodică. Instrumentele pe fiecare canalpot fi MIDI sau fişiere WAV ce conţin o partitură de chitară, saxofon etc. ProgramulCubasis de exemplu, împacă bine cele două tipuri de fişiere şi permite cu doar

Figura 4.12 - Cubasis VST24

62 MULTIMEDIA

puţine manevre crearea de melodii în toată regula, chiar şi pentru persoane maipuţin dotate din punct de vedere muzical. În plus, Cubasis are integrat şi un editorMIDI ce permite prelucrarea şi modificarea tuturor parametrilor fişierelor de acesttip.

Pentru majoritatea programelor de editat sunet actuale există posibilitateautilizării unor efecte şi procesoare sonore software, care se instalează pe calculatorsub formă de programe de tip plug-in. Aceste programe plug-in sunt fie de tipVST (Virtual Studio Technology), fie DirectX (standard introdus de Microsoft).În figura 4.13 sunt ilustrate câteva din aceste efecte.

Figura 4.13 - Efecte şi procesoare software de semnal audio

Capitolul

5 IMAGINEA

Conţinutul ecranului unui calculator este compus dintr-o sumă a următoarelorelemente grafice: text, simboluri, imagini fotografice, imagini vectoriale, figuritridimensionale, butoane, imagini animate, imagini video, toate întreţesute şiîntrepătrunse în diferite planuri şi la diferite dimensiuni. Ecranul monitorului estenu numai locul în care se desfăşoară acţiunea, este şi prima şi cea mai importantăinterfaţă între PC şi utilizator.

Se spune pe drept cuvânt că o imagine este mai valoroasă decât o mie decuvinte, lucrul pe deplin justificat mai ales în lumea calculatoarelor şi a aplicaţiilormultimedia, unde simbolurile grafice şi imaginile au devenit purtătoarele mesajelor,agresând ochiul, „interfaţa” primară umană cu mediul.

Acest capitol îşi propune să explice misterul informaţiei de natură grafică ceapare afişată pe ecran, cu tot ceea ce implică: culori, vectori, bitmap-uri, formatede imagine, animaţie, imagini tridimensionale etc.

5.1 Culoarea

Culoare este un element vital în domeniul multimedia şi în general în domeniulgraficii computerizate. Manevrarea culorilor şi potrivirea lor este atât un exerciţiutehnic cât şi unul foarte subiectiv, alegerea combinaţiilor potrivite de culori putândfi un proces implicând multe încercări şi eşecuri. Pe lângă latura subiectivă, culoareapote fi totuşi foarte bine descrisă în valori fizice, omul, de exemplu, perecepândlumina ca nişte unde luminoase cu lungimi cuprinse între 400 şi 600 nanometri,

64 MULTIMEDIA

conform figurii din planşa color. În cazul calculatoarelor, definiţia culorilor esteceva mai complicată, implicând mai multe modele şi metode de a descrie culoarea,detaliate în paragrafele ce urmează.

5.1.1 Lumina şi culoarea naturală

Pur fizic vorbind, lumina apare atunci când un electron al unui atom trece depe un nivel superior de energie pe un nivel inferior, surplusul de energie fiindiradiat sub forma unei unde luminoase. Această explicaţie a originii luminii sebazează pe teoria cuantică elaborată de fizicianul Max Planck la sfărşitul secolului19 şi continuată ulterior de Niels Bohr, alt fizician celebru.

Culoarea este reprezentată de o undă luminoasă de o anumită frecvenţă,cuprinsă în spectrul vizibil ochiului uman. Literele ROGVAIV, cu care în claseleprimare se învaţă succesiunea de culori într-un curcubeu, reprezintă culorile dinspectrul vizibil, ordonate crescător după frecvenţa lor: roşu, oranj, galben, verde,albastru, indigo şi violet. Lumina ultravioletă este invizibilă ochiului uman, frecvenţaei fiind superioară limitei de sus a spectrului. Razele infraroşii au frecevnţe inferioarecelor vizibile, dar pot fi folosite pentru comunicaţii fără fir şi pentru alte aplicaţiicasnice.

Spectrul color vizibil nu are limite precise între diversele culori, astfel încâtnuanţele principale de culoare - albastru, verde, galben şi roşu - se întrepătrund şiformază culori intermediare ca oranj sau violet (v. planşa color).

Lumina este mai mult sau mai puţin colorată, sau „albă”, dar atunci când unelelungimi de undă sunt filtrate, vor rămâne vizibile doar celelalte lungimi. De exemplu,un filtru fotografic roşu plasat peste o sursă de lumină albă opreşte componenteleroşii şi verzi, lăsând să treacă doar roşul.

Lumina albă include toate lungimile de undă, astfel încât dacă se combinăcantităţi egale de lumină roşie cu verde şi albastru, rezultatul va fi culoarea albă.Dacă însă cantităţile nu sunte egale, culoare luminii rezultante va varia.

Figura 5.1 - Lungimile de undă

Capitolul 5 - IMAGINEA 65

5.1.2 Ochiul uman

Percepţia umană a culorilor nu este încă în mod complet descifrată şi nu sepoate spune că fiecare om vede exact aceleaşi culori, existând diferenţe mici depercepţie între fiecare individ.

Lumina intră în ochi prin pupilă şi este focalizată pe retină, unde este receptatăde o arie de minuscule celule, fotoreceptorii. Aceştia răspund la lumină prinstimularea unor celule nervoase specializate care transmit mai departe semnalelenervoase către creier. Fotoreceptorii retinei sunt de două tipuri: bastonaşe şi conuri.Bastonaşele nu sunt sensibile la culoare şi captează doar informaţiile despreluminozitate. Cu alte cuvinte, ele pot aprecia doar câtă lumină primesc, nu şiculoarea acesteia.

Conurile sunt concentrate în regiunea centrală a retinei şi sunt responsabilepentru recepţia culorilor. Ele conţin un pigment special numit rodopsină, careacţionează ca un filtru de culoare cu trei componente. Fiecare din aceste componentepermite trecerea lungimilor de undă mici, medii şi respectiv mari. Cele trei benzide sensibilitate cromatică corespund unor zone care au ca şi componente centralecele trei culori de bază: roşu, verde şi albastru. Lumina incidentă pe conuri estedeci descompusă în trei componente şi analizată separat de celulele corespunzătoarefiecărei componente. Răspunsurile celor circa şase milioane de fotoreceptori suntprocesate întâi în celulele ganglionare aflate în spatele retinei şi sunt transmiseulterior prin nervul optic către o regiune din creier numit cortex vizual undeimpulsurile sunt procesate şi interpretate.

Figura 5.2 - Anatomia ochiului uman

66 MULTIMEDIA

5.1.3 Culoarea computerizată

Culoarea unui obiect real este dată de lungimea de undă reflectată de respectivulobiect. Astfel, o frunză este verde deoarece conţine un pigment care absoarbelungimile de undă roşii şi albastre, reflectându-le doar pe cele verzi. Atât timp câtsursa de lumină rămâne constantă, nici culoarea reflectată nu se schimbă, dar odatăcu schimbarea caracteristicilor luminii incidente (intensitate, unghi etc.) se schimbăşi percepţia asupra culorii obiectului.

În contrast cu această percepţie a culorilor naturale reflectate, este percepţiaculorilor pe un monitor de calculator sau pe un televizor. Tubul catodic este, la felca şi un bec, o sursă activă de lumină şi implicit de culoare, şi nu un reflector deradiaţie luminoasă cum este cazul obiectelor.

Sub sticla monitorului se află o mască formată din mii de puncte fosforescentede trei tipuri: roşii, verzi şi albastre. Punctele sunt bombardate de un fascicul deelectroni care baleiază foarte rapid (de 70 - 100 ori pe secundă) tot ecranul, activândpunctele dorite. Punctele roşii, verzi şi albastre sunt grupate câte trei (unul pentrufiecare culoare) şi, atunci când sunt lovite de fasciculul de electron, lumineazăemiţând o radiaţie luminoasă de o anumită frecvenţă. Ochiul uman nu este suficientde sensibil încât să sesizeze diferenţa de poziţie între trei puncte fosforescenteadiacente, astfel încât le interpolează radiaţiile luminoase sub forma unui singurpunct de o anumită culoare corespunzătoare intensităţii cu care luminează punctelecomponente. Tehnica folosită de monitoare pentru afişarea culorilor se numeşteRGB, de la iniţialele denumirilor în limba engleză a culorilor de bază roşu, verdeşi albastru (Red, Green, Blue).

Pentru ca un monitor să afişeze o imagine pe ecran, el trebuie cuplat la calculatorprin intermediul unui adaptor grafic, adică un circuit electronic care transformăinformaţia digitală din memoria calculatorului, în semnale de comandă pentrufascicolul de elctroni care produce imaginea pe ecran.

Figura 5.3 - Anatomia tubului catodic


Tandemul monitor-adaptor grafic poate lucra - în funcţie de performanţe - ladiverse rezoluţii şi cu mai multe sau mai puţine culori. Rezoluţia minimă în sistemelede calcul existente la ora actuală este de 640 X 480 puncte cu 256 culori fiecare şieste cunoscută sub numele standard VGA (Video Graphics Array). Cele 256 deculori pot fi reprezentate binar cu 8 biţi (2 8 = 256), deci înseamnă că fiecare dincele 640 X 480 de puncte are asociat 8 biţi în memoria grafică a calculatorului. Cucât mai mulţi biţi de culoare alocaţi unui punct (pixel), cu atât mai multe culoridistincte se pot afişa pe ecran.

Rezoluţiile standard cele mai răspândite sunt 800 X 600, 1024 X 768, 1280 X1024. Biţii alocaţi unui pixel de imagine mai sunt cunoscuţi şi sub numele deadâncime de culoare, valorile standard fiind 8 (256 culori), 16 (65535 culori) şi 24(16 milioane culori). O adâncime de 16 biţi este deja considerată suficientă pentruo redate foto-realistică a culorilor pe ecranul monitorului.

5.1.4 Palete de culoare

Într-o încercare de standardizare a culorilor ce pot fi afişate pe ecran, indiferentde aplicaţia rulată, mai marii industriei software au creat paletele de culoare, adicănişte tabele matematice în care se defineşte după nişte crierii stricte culoarea unuipunct de pe ecran. Paletele sunt ordonate după adâncimea de culoare, aplicaţiasoftware analizând culorile disponibile în paletă de fiecare dată când vrea să afişezeceva pe ecran.

Folosirea mai multor palete de culoare implică şi ceva precauţii la treceradintr-un format de imagine cu o anumită paletă la o altă paletă, inferioară sausuperioară ca număr de culori. Procesul de trecere de la o paletă la alta se face prinprocesul de dithering (tremur, oscilaţie în limba engleză) care, folosind un algoritmmatematic, calculează valoarea culorii fiecărui pixel astfel încât să fie cât maiapropiată de valoarea dorită în paleta destinaţie. De multe ori se analizează şipunctele adiacente pentru a obţine o imagine cât mai apropiată de original, chiardacă numărul de culori din paletă este mai mic. Din grupuri de pixeli proveninddin imaginea originală se creează nişte mozaicuri colorate care aproximează binezonele în degrade, altfel imposibil de păstrat şi reprezentat cu mai puţine culori.Uzual, tehnica de dithering se foloseşte la trecerea de la palete de 24 de biţi lapalete de 16 sau 8 biţi. Procesul de dithering poate duce la imagini care aproximeazăoriginalul foarte bine cu un număr mai mic de culori.

68 MULTIMEDIA

5.1.5 Modele de culoare

Un model de culoare este o metodă sistematică de aranjare a culorilorindividuale. Folosirea unui model de culoare este ca şi consultarea unui tabelconţinând toate culorile posibile, fiecare culoare având alţi parametri în funcţie demodel. Modelele, în funcţie de destinaţia lor pot fi împărţite în mai multe categorii,cele de bază fiind modelele perceptuale, cele de intrare şi cele de ieşire.

Modelele perceputale se bazează pe atributele subiective pe care o culoare lesugerează, şi anume:

nuanţa (hue): proporţiile de roşu, verde şi albastru prezente;saturaţia (saturation): proporţia în care nuanţa este purăluminozitatea (brightness): canitatea de lumină generată (sau reflectată).

Aceste trei atribute subiective ale percepţiei umane formează baza unui numărde modele de culoare similare, ca HSB (hue, saturation, brightness - nuanţă,saturaţie, luminozitate), HSV (hue, saturation, value), LCH (luminance, chroma,value - luminanţă, chroma, valoare). Toate aceste modele dau aceiaşi definiţienuanţei, dar tratează puţin diferit celelalte două componente.

Figura 5.4 - Modelul perceptual HSB în programul Corel Draw


Nuanţa unei culori poate fi specificată prin intermediul unei valori între 0 şi3600, corespunzând unui unghi pe o roată a culorilor de bază. Luminozitatea şisaturaţia sunt exprimate ca procente, o luminozitate de 100% corespunzând culoriialbe, 0% fiind negru, culoarea pură având luminozitatea de 50%. O valoare asaturaţiei de 100% reprezintă culoarea pură, 0% corespunzând unei culori cuprinsăîntre alb şi negru, în funcţie de luminozitate. Culorii roşii îi coresunde un unghi de0 grade, culorii verzi 1200, iar pentru albastru 2400.

Modelele de intrare şi de ieşire sunt limitate şi adaptate la dispozitiveleperiferice de intrare şi ieşire. Modelul RGB este caracteristic monitoarelor,camerelor digitale şi scannerelor, bazându-se pe cele trei culori primare roşu, verdeşi albastru. Modelul CMYK îşi trage denumirea de la componentele sale cyan,magenta, yellow (galben) şi key (negru) şi este folosit numai la dispozitivele deieşire, în speţă la imprimante şi plottere, care imprimă culoarea ca o mixtură decomponente CMYK.

Modelul RGB este un model bazat pe culori aditive, fiind folosit din acestmotiv doar pentru receptoarele (scannere şi camere digitale) şi generatoarele(monitoare) de radiaţie luminoasă. Modelul CMYK este un model ce foloseşteculori subtractive care, pe un cerc al culorilor, sunt opusul culorilor aditive. Astfel,galbenul este opusul albastrului, magenta opusul verdelui, iar cyan este opusul

Figura 5.5 - Modele de culoare în programul Adobe Photoshop

70 MULTIMEDIA

culorii roşii, neutralizând pe hârtie radiaţiile incidente respective. În planşa colorde la sfârşitul cărţii sunt ilustrate culorile aditive şi subrtactive.

Alte modele de culoare mai puţin folosite sunt CIE, YIQ şi YUV. CIE(Commision Internationale de l’Ecleriage) descrie culorile ca frecvenţă, saturaţieşi luminanţă, fiind cel mai apropiat de percepţia umană a culorilor, dar dificil deimplementat în parctică. Varaintele totuşi întâlnite în practică sunt CIELab şiCIELuv. Modelul Lab are ca şi componente luminozitatea (L) a unei palete, variindde la 0 (negru) la 100 (alb), şi două axe de culoare: a (roşu-verde) şi b (albastru-galben). O culoare gri neutră are valoarea 0 pentru ambele axe. Modelul Lab estefolosi pentru afişarea culorilor pe ecran, iar Luv pentru procesele de tipărire.

YIQ şi YUV sunt două modele dezvoltate pentru transmisiile TV şi se bazeazăpe semnale de luminanţă şi crominanţă exprimate ca amplitudinea şi faza uneiunde relativ la o valoare standard. Detaliile unei imagini sunt date de luminanţă(alb - negru), culoarea fiind interpretată din semnalul de crominanţă.

5.1.6 Reguli practice de utilizare a culorilor

Indiferent de modelul de culoare folosit, de paleta şi rezoluţia avută la dispoziţie,indiferent dacă folosirea culorilor se va rezuma la ecranul calculatorului (cazulmultimedia) sau dacă vor migra şi pe hârtie, există nişte indicaţii unanim acceptatepentru a folosi şi combina culorile. Sfaturile prezentate în continuare la persoanaîntâi nu se vor nişte reguli bătute în cuie şi întemeiate pe observaţii ştiinţifice, cidoar sugestii ancorate în experienţă practică, realism, tendinţe actuale şi simţestetic.

! folosiţi un maxim de cinci plus sau minus două culori.Bibliografia consultată răspundea invariabil cu “şapte” la întrebarea “câte culoridistincte este bine să folosesc?”. Dar, din respect pentru culoare şi bun-simţ,este mai bine să fiţi conservatori şi să folosiţi doar cinci culori, chiar patru dacăsunteţi începător. Această valoare eliberează memoria de scurtă durată aprivitorului (circa 20 secunde) care, conform unor statistici, poate stoca cincicuvinte sau forme geometrice, şase litere, şapte culori şi opt cifre. Pentru undesign de calitate care implică exprimarea unor emoţii, sau pentru imaginiapropiate de cele reale, este evident nevoie de mai multe culori dar şi de maimultă experienţă în a le combina.


Când folosiţi culorile, uzaţi de ordonarea lor spectrală (ROGVAIV). Testele auarătat că majoritatea privitorilor consideră ordinea spectrală ca fiind una naturalăşi ar selecta roşu, verde şi albastru pentru o imagine în trei planuri.

! folosiţi culori centrale şi periferice corespunzătoare scopului lor.Pentru suprafeţe mari este indicat albastrul, care nu trebuie folosit pentru text,linii înguste sau forme de dimensiuni mici. Acest sfat este bazat pe oparticularitate anatomică a ochiului uman, care dispune pe retină de cei maipuţini senzori de albastru, comparativ cu celelalte culori de bază. În plus,receptorii de albastru sunt destul de puţini în aria centrală a retinei.Folosiţi roşu şi verde în centrul câmpului vizual şi nu pentru amănunte periferice.Marginile retinei nu sunt prea sensibile la aceste culori, şi din acest motiv, dacătotuşi cele două culori sunt folosite în afara ariei centrale, ele trebuie însoţite deelemente distinctive (dimensiuni mari, animaţie etc.).Folosiţi culori adiacente care diferă prin nuanţă şi intensitate. Nu folosţiţi culoriadiacente care diferă doar prin cantitaea de albastru conţinută, graniţa dintrecele două culori apărând astfel deformată.

! nu folosiţi simultan culori spectral opuse.La suprapunerea de contururi de culori spectral opuse (roşu-verde, albastru-galben, verde-albastru şi roşu-albastru) pot apărea vibraţii ale contururilor, iluziide umbre şi imagini cu contururi duble.

! folosiţi culori conform semnificaţiilor lor universal acceptate.În culturile europene, culorile au căpătat de-a lungul timpului semnificaţiispecifice care trebuie exploatate raţional în conţinutul cromatic al unei imagini.În rândurile ce urmează sunt înşirate câteva cuvinte cheie asociate în mod uzualcu diverse culori:

roşu: stop, percol, fierbinte, focgalben: atenţie, încet, testverde: bine, curat, vegetaţie, siguranţăalbastru: rece, apă, calm, ceralb şi gri: neutralitateculori calde: acţiune, cer un răspuns, apropiere

72 MULTIMEDIA

culori reci: statut, informaţii de fond, distanţăluminozitate mare: căldură, activitate, comedie;luminozitate redusă: emoţii, tensiune, tragism, romantism;

! folosiţi aceeaşi culoare pentru elemente din aceeaşi categoriePrivitorul poate “simţi” şi memora relaţiile dintre elementele grafice de pe unecran prin interemdiul culorilor, este deci important să fiţi consecvent în folosireaşi gruparea culorilor. De exemplu, o culoare folosită consecvent pentru unanumit obiect (sau suprafaţă) grafic poate să orienteze subtil privitorul către arecunoaşte şi încadra respectivul obiect în categoria în care a fost obişnuit deobiecte cu aceeaşi culoare văzute anterior.

! folosiţi culori vii şi intense pentru a atrage atenţia.Culorile vii sunt cele mai potrivite pentru a atrage atenţia şi a direcţiona privireacelui aflat în faţa ecranului. Un roşu intens, de exemplu, generează un răspunsal privitorului mult mai rapid decât un galben sau un portocaliu. Totuşi, dacăprea multe spaţii sau arii de pe ecran sunt pictate viu, utilizatorul poate fi uşorderutat, ceea ce implică existenţa unei ierarhii a importanţei obiectelor într-oimagine. Conform ierarhiei se pot folosi culori adecvate care simplifică şi clarificăconstrucţia unei imagini.

! folosţi redundant forma şi culoarea unui obiect grafic.Folosirea consecventă şi redundantă a atributelor grafice ale unui obiect(culoare, formă, contur etc.) ajută la păstrarea integrităţii mesajului, chiar şi însituaţia în care culorile variază (monitoare sau siteme de calcul diferite, variaţiide luminozitate ambinetală etc.).

! folosiţi culorile pentru a îmbogăţi informaţia alb-negru.Din punct de vedere educaţional şi al proceselor cognitive, culoarea estesuperioară combinaţiei alb-negru în ceea ce priveşte reacţia emoţională şi atimpului de răspuns al privitorului. Culoarea nu aduce însă nici o îmbunătăţireîn abilitatea privitorului de a interpreta informaţia, cu alte cuvinte, privitorulpractic nu învaţă mai mult dintr-o imagine color, cât crede că învaţă. Factorulcrucial pentru uzul culorilor este cel legat de empatie şi de memorie, informaţiacolor fiind mai persistentă decât cea alb-negru.


5.2 Bitmap versus grafică vectorială

Imaginile statice pot fi de variate tipuri: mici, mari, colorate sau alb-negru,geometrice, abstracte, de calitate fotografică, schiţe sau desene. Indiferent de forma,culoarea şi semnificaţia lor, imaginile sunt generate şi afişate pe ecranulcalculatorului în două moduri: ca imagini bitmap (colecţie de puncte) sau caimagini vectoriale (descrieri matematice).

În general, imaginile bitmap sunt folosite la afişarea fotografiilor şi a desenelorcomplexe conţinând detalii amănunţite. Imaginile vectoriale se folosesc pentrureprezentarea liniilor, cercurilor, poligoanelor şi a altor forme geometrice care potfi exprimate matematic prin coordonate, unghiuri şi distanţe. Un contur astfeldesenat poate fi umplut cu o anumită culoare sau cu o anumită textură şi tratat caun obiect grafic de sine stătător ce poate fi mărit, micşorat şi deplasat.

Calitatea cu care sunt afişate imaginile depinde de rezoluţia monitorului folosit,cât şi de performanţele adaptorului grafic cu care este echipat calculatorul.

5.2.1 Bitmap

Un bitmap este o matrice de puncte care descrie comportamentul, mai exactculoarea, fiecărui element al ei. Matricea este bidimensională dacă bitmap-ul estemonocrom (cu o adâncime de un singur bit), adică punctele matricii pot fi fieaprinse (albe), fie stinse (negre). Imaginea pe care calculatorul trebuie să o afişezepe monitor este tot în format bitmap, de aceea se aplică exact aceleaşi reguli ca şipentru rezoluţia şi adâncimea de culoare a unui monitor: cu cât este mai marenumărul de biţi de culoare, cu atât mai multe culori pot fi afişate. Între puncteleunei imagini bitmap nu există relaţii matematice, de aceea un bitmap obişnuit ocupăspaţiu -în memorie sau pe disc- proporţional cu dimensiunile, rezoluţia şi numărulde culori. Complexitatea imaginii nu are influenţă asupra dimensiunilor ei pe disc,o fotografie de o anumită dimensiune ocupând la fel de mult ca şi un dreptunghialb de aceleaşi dimensiuni, evident la aceeaşi rezoluţie şi număr de culori.

Un bitmap poate fi creat prin folosirea unor programe specializate de desen,cum ar fi Paint din Windows. Aceste programe permit desenarea fie punct cupunct a unor contururi şi figuri, fie folosirea unor primitive geometrice ca poligoaneşi elipse care uşurează considerabil munca.

Ecranul calculatorului la un moment dat este tot un bitmap, şi, drept urmare

74 MULTIMEDIA

poate fi capturat şi prelucrat. Captura se poate realiza prin apăsarea tastei speciale“Print Screen” care transferă conţinutul ecranului, bit cu bit, în Clippboard, deunde poate fi inserat cu comanda Paste din meniul Edit în oricare aplicaţie grafică.Dimensiunile bitmap-ului capturat depind de dimensiunile ecranului (640 X 480,800 X 600 etc.) şi de adâncimea de culoare utilizată curent. Rezoluţia capturiipoate fi de 72 dpi (dots per inch - punct pe inch) sau de 96 dpi în funcţie decalitatea monitorului şi a adaptorului grafic.

Bitmap-urile pot proveni şi din surse externe cum ar fi scanner-ele sau aparatelefoto digitale care funcţionează tot pe principiul matricii de puncte, putând fiprelucrate ca atare.

5.2.2 Grafică vectorială

Modelele grafice vectoriale sunt descrise şi desenate pe ecran folosind doar ofracţiune din memoria necesară pentru afişarea aceluiaşi model ca şi bitmap.Economia de spaţiu se explică prin faptul că toate obiectele grafice sunt descriseîntr-un limbaj matematic, folosind vectori, curbe şi coordonate carteziene.

RECT 0,0,200,300,RED,BLUEAceastă instrucţiune este interpretată de programul de grafică vectorială ca

Figura 5.6 - Litera “c” în reprezentare bitmap în programul Paint


fiind un dreptunghi având primul colţ la coordonatele carteziene (0,0), adică încolţul stânga-sus al ecranului, iar ultimul colţ la coordonatele (200,300), adică la200 de puncte pe orizontală şi 300 de puncte pe verticală. În plus, dreptunghiulare o margine roşie, şi este umplut cu albastru. Evident, majoritatea programelorpermit adăugarea altor parametri cum ar fi texturi, degrade-uri, linii punctate etc.în funcţie de necesităţi. Elementele geometrice pot fi ordonate şi aliniate relativ laun punct de referiniţă sau unele la altele.

Avantajele imaginilor vectoriale sunt în primul rând dimensiunile reduse alefişierelor şi în al doilea rând scalabilitatea. De exemplu, pentru dreptunghiul descrisvectorial mai înainte, este nevoie de maxim 40 de octeţi pentru a scrie pe disc unfişier conţinând respectiva instrucţiune. Acelaşi dreptunghi, dar exprimat într-unfişier bitmap ar ocupa pe disc un spaţiu circa 5000 de octeţi numai pentru imagineaalb-negru (1 bit de culoare). Pentru o imagine cu 256 culori ar fi nevoie (adâncimede 8 biţi) de opt ori mai mult spaţiu, adică 40 Kbytes. Imaginile vectoriale pot fimărite oricât de mult fără să-şi piardă din calitate, relaţiile dintre elemente fiindexprimate matematic şi recalculate la fiecare mărire sau micşorare, analog cuvarierea dimensiunilor unui font (v. capitolul 3 - TEXTUL).

Dezavantajul major al graficii vectoriale este lipsa de realism a imaginilorgenerate, fiind foarte grea dacă nu chiar imposibilă crearea unei imagini de calitate

Figura 5.7 - Elemente grafice vectoriale

76 MULTIMEDIA

fotografică doar din elemente vectoriale. În plus, puterea de calcul necesară pentruafişarea unei imagini bitmap este mult mai mică decât pentru o imagine grafică decomplexitate asemănătoare, deoarece formatul grafic constă într-o descriereabstractă, care trebuie interpretată apriori reprezentării. De aceea, în aplicaţii undeputerea de calcul sau timpul de afişare este critic, reprezentarea bitmap va fipreferată.

5.2.3 Conversia între grafica vectorială şi bitmap

Majoritatea programelor de desen vectorial oferă, pe lângă formatele propriide fişiere, şi posibilitatea de a converti imaginea vectorială într-un fişier bitmap. Înplus, există şi programe specializate de genul Corel Draw sau Adobe Photoshop,care permit manevrarea şi combinarea ambelor tipuri de imagini. Astfel, peste oimagine scanată se pot insera obiecte grafice vectoriale, se pot defini contururi şise poate lucra cu mai multe planuri de imagine. Finalitatea combinaţiilor vectorial-bitmap poate fi fie un fişier propriu respectivei aplicaţii, fişier care ulterior poate fiapelat şi modificat separat pentru elementele bitmap şi vectoriale, fie un fişierbitmap în care elementele vectoriale sunt convertite în puncte şi combinate împreunăcu imaginea bitmap într-o colecţie unică de pixeli. În acest ultim caz, informaţiile

Figura 5.8 - Conversia bitmap - vectorial cu programul Corel Trace


vectoriale se pierd iremediabil, fişierul rezultant fiind unul pur bitmap (colecţie depixeli). Mai multe amănunte despre programele de grafică şi prelucrare imaginibitmap pot fi găsite la sfârşitul acestui capitol.

Conversia inversă, de la imagini bitmap la imagini vectoriale, este mult maicomplexă şi intră în categoria tehnicilor de vârf de care se ocupă la ora actualăindustria computerelor. În principiu, conversia se face prin segmentarea imaginiibitmap şi identificarea regiunilor sau a contururilor de aceeaşi culoare. Procedurase numeşte autotracing (auto-urmărire), dar rezultatele lasă de multe ori de dorit,mai ales dacă imaginea originală conţine multe elemente perturbatoare. Programulde trace încearcă să găsească conexiuni între diversele grupe de puncte care aparîntr-o imagine bitmap şi să le unească în linii şi contururi vectoriale. Imagineavectorială rezultantă lasă deobicei de dorit, rezultate mai bune fiind obţinute lavectorizarea de text, adică în domeniul OCR. OCR (Optical Character Recognition- recunoaşterea optică a caracterelor) este o metodă de a digitiza textul aflat dejape hârtie, prin scanarea sa şi procesarea cu un software specializat. Odată cuprogresele înregistrate în inteligenţa artificială şi în reţelele neurale, şi acesteprograme au devenit mai performante, fiind în stare să “înveţe” chiar scrisul demână al unei persoane şi să-l convertească în caractere cu un procentaj foarte micde greşeli. Textul tipărit este în general convertit fără prea mari probleme, programulbazându-se pe o bibliotecă de seturi de caractere mai des utilizate. Esenţială înlanţul OCR este calitatea imaginii scanate, o rezoluţie superioară (mai multe punctepe unitatea de suprafaţă) însemnând procentaje de reuşită mai mari pentru programulde conversie.

5.3 Compresia imaginilor

Dezavantajul major al formatului bitmap constă în mărimea fişieruluicorespunzător unei imagini. O dimensiune mare a fişierelor nu este dezavantajoasădoar pentru stocare, ci şi pentru întârzierile ce apar în cazul transmiterii acestorinformaţii pe un canal de comunicaţie, de exemplu Internet. Din fericire existătehnici de compresie a imaginilor care pot reduce substanţial dimensiunile unuifişier cu o rată de până la 25 la 1.

Compresia de imagini se bazează pe diferite tehnici şi algoritmi de compresieşi se împarte în două categorii: compresia cu pierderi şi compresia fără pierderi.

78 MULTIMEDIA

5.3.1 Compresia fără pierderi

Compresia fără pierderi permite refacerea (reconstrucţia) perfectă a imaginiioriginale, folosind diverse artificii matematice.

Una dintre cele mai răspândite metode de codare fără pierderi este codareaRL (run length - lungimea cursei), unde se codează numărul de biţi de “0” întredoi biţi de “1” succesivi, adică este codată lungimea “cursei de 0”. Algoritmul RLse utilizează mai ales pentru grafice şi domcumente tipărite monocrome, undeprobabilitatea de apariţie a unui “0” (pixel de culoare albă) este mare, aproape deunitate. Codarea LZW (Lempert - Zif - Welch) este tot o metodă de codare fărăpierderi, adecvată mai ales pentru imagini conţinând arii mari de o singură culoare.

5.3.2 Compresia cu pierderi

Compresia cu pierderi reface imaginea asemănător dar nu identic cu originalul,permiţând rate de compresie mult mai mari faţă de codarea fără pierderi, folosindtehnici de codare predictivă şi de codare prin transformări.

Codarea predictivă exploatează redundanţa existentă în imagine, în vreme cecodarea prin transformări realizează modificarea structurii de date a imaginii înaltă matrice, astfel încât o mare cantitate din informaţie este împachetată pe unnumăr mult mai mic de biţi.

Codarea JPEG (Joint Photographic Expert Group) este o metodă standardizatăISO şi reduce dimensiunile unui fişier bitmap cu rate cuprinse între 2:1 şi 30:1,depinzând de tipul de imagine şi de cantitatea de informaţie discreditată. Acest tipde codare funcţionează prin eliminarea din imaginea originală a tuturorcomponentelor de înaltă frecvenţă şi compresia informaţiei rămase prin folosireaunei transformate matematice de tip DCT (Discrete Cosine Transformation -transformata cosinus discretă). Eliminarea frecvenţelor înalte se bazează pe faptulcă majoritatea informaţiei utile dintr-o imaginea poate fi exprimată prin păstrareadoar a componentelor de joasă şi medie frecvenţă, fără a pierde vizibil din calitate.Cu cât imaginea are o rezoluţie mai bună, cu atât mai multe informaţii se potdiscredita fără a simţi pierdera de calitate, presupunând că imaginea ce rămâne nueste mărită complet sau pe porţiuni. În planşa color de la sfârşitul cărţii sunt ilustrateefectele compresiei JPEG la diverse rate de compresie asupra unei imagini, împreunăcu mărimea fişierelor rezultante.


5.4 Formate de fişiere de imagine

Aplicaţiile de desen, bitmap sau vectorial, permit deschiderea de şi salvareaîntr-o gamă largă de fişiere grafice, pe lângă formatul propriu care le permitesalvarea mai compactă şi mai rapidă. Iată câteva din cele mai răspândite formatede fişiere neproprietare.

BMP: format de fişier conţinând imaginea bitmap exact aşa cum este ea afişată peecran: pixel cu pixel. BMP este formatul standard de imagine pentru calculatoareoperând cu sistemul de operare DOS şi/sau Windows. Fişierele BMP permitstocarea imaginii în format RGB, nuanţe de gri şi alb-negru. Pentru imagini pe 4 şi8 biţi, există şi posibilitatea compresiei RL a imaginii.

GIF: acronim de la Graphic Interchange Format. Formatul de fişier a fost proiectatiniţial pentru dimensiuni mici ale fişierelor şi e utilizabil de mai multe sisteme deoperare. GIF suportă o paletă de maxim 256 de culori (8 biţi) şi este folosit cuprecădere pentru imaginile din Internet. Formatul GIF89a dispune, în plus faţă deformatul GIF iniţial, şi de un canal alpha, adică de 8 biţi suplimentari pe lângă ceialocaţi pentru culoare. Canalul alpha permite tratarea imaginii GIF ca fiind unobiect cu o anumită transparenţă dată de valoarea alpha pe 8 biţi, stabilind cât din

Figura 5.9 - Formate de fişiere

80 MULTIMEDIA

ce se află pe ecran sub imaginea GIF devine vizibil. Canalul alpha permitespecificarea fie a unei transparenţe pentru întreaga imagine, fie o culoare din cele256 maxim disponibile, care va fi interpretată ca fiind transparentă lăsând la vederefundalul acolo unde culoarea în cauză este prezentă.

PCX: formatul PCX este răspândit în lumea calculatoarelor compatibile IBM PC,majoritatea aplicaţiilor suportând versiunea 5 a formatului. Modelele de culoarepermise sunt RGB, grayscale şi bitmap (alb-negru), neexistând canal alpha.Adâncimea de culoare poate fi de 1, 4, 8 sau 24 de biţi, metoda de compresie fiindRL cu o rată de compresie 1.1:1 - 1.5:1

TIF: fişierele TIFF (Tagged-Image File Format ) sunt folosite pentru schimbul deinformaţii grafice inter-aplcaţii şi inter-platforme, fiind un format flexibil acceptatpractic de toate aplicaţiile de desen, prelucrare imagini şi desk-top publishing. Înplus faţă de celelalte formate anterioare, TIFF permite folosirea modelului de culoareCMYK, calitate care impune acest format de fişier pentru lucrul în domeniultipografic, unde finalitatea o constituie tipăritura. Pe lângă CMYK, fişierele TIFFacceptă modele RGB, Lab şi grayscale cu canal alpha, cât şi fişiere alb-negru fărăcanal alpha. Compresia datelor este opţională, putând fi de tip LZW.

EPS: Encapsulated Postscript este un limbaj de descriere al fişierelor grafice,acceptând atât elemente vectoriale cât şi bitmap. Conţinutul vectorial al fişieruluise păstrează intact în formatul EPS, nefiind convertit la salvare în imagine bitmap.EPS poate fi citit de majoritatea aplicaţiilor grafice şi de editare de texte. Modelelede culoare utilizabile sunt: Lab, CMYK, RGB, alb-negru. EPS nu permite folosireaunui canal alpha, dar fiind un limbaj de descriere vectorială, se pot defini totuşimăşti de transparenţă în funcţie de obiectele grafice prezente.

WMF: Windows Meta File, tip de fişier proprietar Windows, care permite salvareaatât a elementelor vectoriale, cât şi bitmap. Programele care permit importul defişiere WMF sunt mai numeroase decât cele pentru EPS. Elementele vectorialedin WMF sunt limitate atât ca număr, cât şi din punct de vedere al complexităţii.


5.5 Prelucrarea imaginilor

Asupra imaginilor bitmap se pot executa o serie de transformări ce pot fiefectuate de programe specializate de prelucrare imagini.

Cele mai răspândite transformări sunt centrate în jurul formatelor de imagini,dimensiunilor, rezoluţiilor şi a modelelor de culoare. Astfel, majoritatea programelorde prelucrare imagini oferă posibilitatea conversiei din RGB în CMYK, grayscalesau bitmap, în funcţie de necesităţi. În continuare vor fi prezentate câteva dinmetodele de prelucrare a imaginilor, sub denumirile originale în limba engleză subcare pot fi şi regăsite în meniurile programelor specializate.

Histogram: histograma unei imagini este reprezentarea grafică a numărului depixeli corespunzători fiecărei componente de culoare în parte în funcţie de model(RGB, CMYK, Grayscale,Lab etc.). Dacă fiecare culoare componentă are 256 denuanţe (8 biţi), atunci graficul va afişa în dreptul fiecărei nuanţe (de la închis ladeschis), sub formă de coloană, numărul de puncte de aceeaşi culoare din imagine.În mod uzual histograma este însoţită şi de diverse amănunte statistice ca numărultotal de pixeli, deviaţia standard, valoarea medie etc.

Adjust Levels: egalizarea nivelurilor de culoare se poate face mult mai fin cuajutorul acestei transformări decât cu transformările de luminozitate-contrast. Prinredefinirea începutului şi sfârşitului unui interval tonal, pixelii unei imagini pot firedistribuiţi mai uniform pentru umbre, tonuri medii şi zone cu luminozitate intensă.

Figura 5.10 - Histograma unei imagini RBG

82 MULTIMEDIA

Adjust Brightness - Contrast: luminozitatea şi contrastul unei imagini pot ficorectate în plaje destul de largi în funcţie de necesităţi. Corecţiile se pot facedirect, opţiunea Prewiew permiţând vizualizarea modificării înainte de aplicareafinală aspura imaginii. Prin modificarea luminozităţii se modifică valorile tuturorpixelilor din imagine din punct de vedere al tonalităţii, toate culorile fiind deschisesau închise în mod egal. Ajustarea contrastulului implică modificarea distanţeidintre cel mai deschis şi cel mai închis pixel al imaginii. Contrastul şi luminozitateasunt două reglaje care se găsesc deobicei împreună pentru că uneori o mărire acontrastului poate şterge din contururi şi detalii, lucru contracarat de o mărirecorespunzătoare a intensităţii.

Adjust Hue - Saturation - Lightness: schimbarea completă a nuanţelor uneiimagini este posibilă cu acest tip de transformare. Nuanţa de culoare poate fimodificată fie pentru întreaga imagine, fie pentru un canal de culoare în parte(RGB sau CMYK) în funcţie de modelul de culoare folosit. O saturaţie de 100%face ca imaginea să dispună de culori foarte vii, în vreme ce o saturaţie de 0%elimină complet culorile din imagine.

Tones: tonurile de culoare pot fi manipulate cu o precizie foarte mare cu ajutorulacestor transformări care se bazează pe editarea curbei de răspuns pentru o anumităculoare. La fel ca şi în cazul egalizării nivelurilor de culoare, şi la corecţia tonurilorde culoare valorile de intrare sunt constituite de luminozitatea pixelilor. Curba derăspuns reprezintă procentul de umbre, tonuri medii şi tonuri deschise de culoare,la fel ca în cazul histogramelor.

Gamma: gamma este o metodă de corecţie de ton care ia în considerare şi percepţiaochiului uman asupra zonelor de imagine vecine. De exemplu, un cerc de culoaregri 10% plasat pe un fundal negru va apărea ochiului uman mai luminos decâtacelaşi cerc gri pe un fundal alb, chiar dacă valorile luminozităţii se păstreazăconstante. Corecţia de tip gamma permite accentuarea detaliilor lipsite de contrastdintr-o imagine fără a afecta semnificativ zonele deschise şi umbrele imaginii.

Anti-aliasing: cu toate că textul este în principiu o imagine ce poate fi descrisă cuadâncime de culoare de 1 bit pentru că are doar două culori (21 = 2), există situaţiicând mai mulţi biţi sunt necesari pentru a obţine rezultate superioare. Aceeaşi


situaţie ca şi în cadrul textului apare atunci când se doreşte convertirea graficiivectoriale în bitmap, care, la o conversie normală ar duce la apariţia unor efectenedorite. Astfel, textul ar apărea colţuros, iar liniile diagonale ca o serie de punctenegre ordonate într-o structură de trepte. Alternativa este de a colora puncteleaflate pe marginea liniilor sau a textului în nuanţe intermediare aflate între culoareafundalului sau a obiectului (textului). Procedeul se numeşte anti-aliasing şi sefoloseşte atât la integrarea obeictelor vectoriale în imagini bitmap, cât şi în cadruleditoarelor clasice de texte, textul anti-alias arătând mult mai bine pe ecran şi pehârtie. Există şi situaţii în care procedeul anti-alias nu este recomandat, atuncicând textul sau obiectele grafice sunt prea mici sau au contururi prea fine pentru amai permite apariţia unor pixeli suplimentari ce ar putea rivaliza ca dimensiuni cupixelii iniţiali.

5.5.1 Efecte şi fitre de imagine

Efectele şi filtrele aplicate unei imagini execută o serie predefintă de comenzipentru a produce un anumit rezultat în funcţie de anumiţi parametri. Valorile şicaracteristicile fiecărui pixel din imagine sunt evaluate iniţial şi modificate în funcţiede efectul folosit. De exemplu, efectul “Motion Blur” (estompare în mişcare)analizează toate caracteristicile pixelilor (culoare şi poziţie) şi le alterează în aşafel încât crează senzaţia de mişcare a imaginii într-o anumită direcţie.

Alte tipuri de efecte distorsionează şi modifică perspectiva imaginii, adaugăumbre, elimină anumite culori sau frecvenţe, adaugă zgomot (purici) etc. Gama defiltre şi efecte este foarte mare, parametrii lor sunt mulţi şi aplicaţiile diverse, deaceea lucrul efectiv cu ele este mult mai edificator şi mai instructiv decât descriereafiecăruia dintre ele în capitolul de faţă.

Figura 5.11 - Modificarea parametrilor HSB şi a curbelor de culoare

84 MULTIMEDIA

Cunoaşterea proprietăţilor de bază ale unei imagini, a modelelor de culoare, aformatelor de fişiere şi a transformărilor existente, împreună cu puţină experienţăpractică sunt suficiente pentru a asigura unui proiect multimedia un aspect graficîngrijit. Optimizarea imaginilor pentru WWW şi Internet, cât şi alte aspecte desprecompresie şi transparenţă vor fi discutate în penultimul capitol, “Internet”,subcapitolul “Imagini pentru Web”.

5.6 Animaţia

Animaţia crează un impact vizual mult mai pregnant într-un proiect sau aplicaţiemultimedia, faţă de imaginile statice şi de aceea majoritatea programelor cegenerează aplicaţii multimedia includ şi facilităţi de animaţie.

5.6.1 Principiile animaţiei

Animaţia este posibilă pe baza unui fenomen biologic numit persistenţa vederii:un obiect văzut de ochiul uman rămâne imprimat pe retină pentru un scurt intervalde timp după ce a fost văzut.

Fenomenul în cauză permite unei serii de imagini care se succed rapid şi suntpuţin diferite între ele să creeze iluzia optică a mişcării. Cu alte cuvinte, dacă

Figura 5.12 - Efectul Motion Blur asupra unei imagini


poziţia unui obiect este modificată puţin şi cele două ipostaze se succed îndeajunsde repede, ochiul va percepe schimbarea de poziţie ca mişcare continuă. O analogiedestul de bună poate fi făcută cu secundarul unui ceasornic, care sare de la osecundă la alta, şi care, dacă s-ar mişca mult mai repede, ar crea iluzia unei mişcăricontinue, neîntrerupte.

Imaginea de pe un televizor este tot o succesiune de imagini statice care seschimbă de 30 de ori pe secundă. Filmele pe celuloid sunt filmate în mod uzual cuo rată de 24 cadre pe secundă, dar, din cauza proiectorului de film care lumineazăde două ori consecutiv acelaşi cadru, numărul de cadre văzut de spectatori ajungela 48, creând o iluzie perfectă a mişcării.

5.6.2 Animaţia pe celuloid

Tipul clasic de animaţie se bazează pe 24 de cadre separate într-o secundă,adică pe 1440 cadre pentru un minut de animaţie. Fiecare cadru este desenat pe ofolie de celuloid care mai nou a fost înlocuit de acetat sau plastic.

Animaţia începe prin definirea unor aşa-numite cadre-cheie (keyframes), adicăa primului şi a ultimului cadru corespunzătoare unei mişcări sau acţiuni. De exemplu,paşii unui om animat pot fi desenaţi după cum urmează: greutatea corpului estemutată de pe un picior pe altul, piciorul opus întinzându-se în faţă pentru a sprijinicorpul. De aceea, primul cadru cheie pentru un singur pas ar putea fi constituit demomentul în care omul îşi mută centrul de greutate de pe piciorul stâng pe celdrept şi îşi împinge corpul în faţă. Ultimul cadru cheie ar putea surprinde momentulîn care piciorul drept este complet întins în faţă, preluând întreaga greutate acorpului.

Seria de cadre între cele două cadre cheie sunt desenate în cadrul unui procesnumit tweening (întrepătrundere) în care se calculează numărul de cadre necesarunirii cadrelor cheie şi se schiţează seria de contururi necesare pe folii separate deceluloid. Odată schiţate cadrele lipsă, întreaga secvenţă de cadre este rulată pentrua se verifica temporizarea şi curgerea lină a imaginii.

Dacă rezultatul operaţiei de tweening este găsit satisfăcător, cadrele suntcolorate unul câte unul şi ulterior fotografiate pentru a constitui cadrele filmuluide animaţie.

86 MULTIMEDIA

5.6.3 Animaţia computerizată

Generarea de animaţie pe calculator implică în principiu aceleaşi procedurilogice ca şi în cadrul animaţiei clasice, folosindu-se planuri, cadre cheie, tehnici detweening şi alţi termeni împrumutaţi din vocabularul animatorilor. Pe calculator,contururile sunt umplute cu o singură culoare sau cu gradienţi, existând posibilitateafolosirii tehnicilor anti-alias şi de transparenţă pentru folosirea planurilor multiplede animaţie.

Numărul de cadre pe secundă poate fi modificat şi arbitrar, fiind limitat superiordoar de puterea de calcul a PC-ului şi de performanţele ansamblului grafic pe carese efectuează animaţia. Chiar dacă numărul de cadre nu trebuie să ajungă neapăratla limitele monitorului (60 sau 70 cadre per secundă), este indicat ca animaţia sădispună de mai mult de 15 cadre per secundă. În caz contrar, rezultatele vor lăsade dorit, succesiunea de cadre putând părea abruptă şi nenaturală.

O regulă de aur a animaţiei spune “cu cât un obiect este mai mic, cu atât semişcă mai repede”, lucru perfect adevărat atât din punct de vedere optic, cât şi dinpunctul de vedere al calculatorului care are nevoie de mult mai puţine resurse înacest caz.

5.7 Software

Cu toate că în domeniul imaginilor, programele existente sunt foarte numeroase,ele dispun în general de aceleaşi funcţii de bază cum ar fi crearea de obiectegeometrice, scriere de text, prelucrare de imagini bitmap, folosirea mai multorlayer-e (planuri) de imagine, import de imagini de la scannere şi camere video.

Cel mai răspândit program de grafică este Paint, un utilitar înglobat în pachetulWindows. Imaginile generate sunt de tip bitmap, existând posibilitatea desenăriiunor figuri geometrice şi a folosirii unor instrumente de desen ca pensule, creioaneşi spray-uri. Imaginile pot fi editate la nivel de pixel, posibilităţile de prelucraremai amănunţită fiind însă foarte reduse. Posibilităţi de prelucrare sporite oferăprogramul Imaging, prezent şi el în kit-ul Windows.

Din categoria aplicaţiilor profesionale de editare şi procesare imagini fac parteAdobe Photoshop, Paint Shop Pro şi Corel Photo Paint. Toate trei aplicaţiileimportă o varietate mare de fişiere grafice, permit lucrul cu layer-e şi în plus oferăo gamă largă de corecţii şi efecte. Elementele vectoriale sunt suportate şi chiar


salvate vectorial la folosirea formatelor proprii de fişiere (PSD pentru AdobePhotoshop, PSP pentru Paint Shop Pro şi PPT pentru Corel Photopaint), şiconvertite în bitmap la folosirea formatelor de imagine de acest gen. Modelele deculoare folosite acoperă toată gama, de la RGB prin CMYK şi până la Lab,conversia între ele realizându-se fără pierderi de calitate. Rezoluţiile imaginilorexportate pot ajunge până la 1200 dpi sau chiar mai mult, cu 24 sau mai puţini biţide culoare şi cu posibilitatea definirii unor măşti sau canale transparente. Funcţiilede bază sunt uşor şi intuitiv de accesat, pentru detalii şi rezultate profesionale fiindnevoie de ceva practică.

Cele mai răspândite programe de grafică vectorială sunt la ora actuală CorelDraw şi Adobe Illustrator. Ambele oferă aproximativ aceleaşi facilităţi, diferenţeleîntre ele fiind mici, în mare parte doar la nivelul de interfaţă. Posibilităţile graficevectoriale sunt extinse, fiind posibile desenarea diverselor contururi geometrice,editarea curbelor Bezier ale unui caracter, ataşarea unui text de o formă geometrică,colorarea cu diverse vopsele, texturi, gradienţi şi multe alte subtilităţi grafice. Sepot deasemenea importa imagini bitmap care pot fi combinate cu elementelevectoriale şi în termeni de planuri de desen şi transparenţă. Pe lângă formateleproprii de fişiere (CDR pentru Corel Draw şi AI pentru Adobe Illustrator), maiexistă posibilitatea salvării într-un fişier bitmap dintr-o mare varietate de formategrafice.

Figura 5.13 - Adobe Photoshop

88 MULTIMEDIA

În domeniul animaţiei principiile care stau la baza programelor existente suntaproape aceleaşi ca şi în cazul programelor de grafică vectorială: obiecte, linii,texturi, vopsele, grupuri de obiecte, alinieri. În plus, programele specializate înanimaţie oferă posibilitatea generării automate a cadrelor intermediare pe bazacadrelor cheie (keyframes) prin folosirea tehnicii de tweening, analog cu animaţiaclasică pe celuloid. Obiectul grafic este desenat în poziţia iniţială şi în poziţia finală,restul de poziţii intermediare, al căror număr este stabilit de utilizator, fiind calculateşi desenate automat de către software. Cele mai răspândite porgrame de animaţiesunt Autodesk Animator, 3D Studio, Caligari Truespace, toate având opţiunide generare animaţii bi- şi tridimensionale pe baza unor primitive geometrice, texturivariate şi modele de mişcare.

Capitolul

6 VIDEO

6.1 Introducere

De când primul film mut a fost proiectat şovăielnic pe o pânză albă de cătrefraţii Lumiere, oamenii au devenit fascinaţi de imaginile în mişcare. În ziua deastăzi, imaginile video sunt o componentă esenţială a oricărui sistem de operareşi, implicit, a aplicaţiilor multimedia, fiind elementul de atracţie maximă,indiferent dacă este vorba de prezentarea unui produs spre vânzare sau ilustrareaunui proces tehnologic într-o enciclopedie. Imaginile video digitale sunt celemai captivante componente multimedia, fiind în acelaşi timp un instrumentputernic în încercarea de a aduce calculatorul mai aproape de lumea reală maiales în faţa unui public “educat” cu televizorul.

Elementele video dintr-un proiect multimedia au şansele cele mai mari sătransmită corect şi rapid mesajul dorit, studiile arătând că imaginile în mişcarecresc efectul educaţional. Un specialist în multimedia al firmei Microsoft spuneaîntr-un interviu: “Imaginile video pe un PC transformă totul. Este ca şi când aitrece de la o bicicletă la o motocicletă de mare viteză”, punând punctul pe i cuaceastă comparaţie plastică.

Standardele pentru text, imagini şi sunet sunt deja încetăţenite în comunitateautilizatorilor de calculatoare. Componentele video sunt cele mai noi elementemultimedia, domeniul fiind într-o perpetuă schimbare a tehnicilor de transport,compresie şi stocare. Tehnologia video digitală se mişcă repede, devenind din ceîn ce mai accesibilă şi mai uşor de utilizat datorită presiunii marilor corporaţii de

90 MULTIMEDIA

calculatoare şi de elctronică de consum.Dintre toate elementele Multimedia, componentele video necesită

calculatoarele cele mai performante şi cu cea mai multă memorie. De exemplu,o imagine statică de calitate superioară de pe ecranul unui calculator ocupăaproximativ un megabyte de memorie. Este nevoie de 30 de asemenea imaginipe secundă pentru a avea o imagine în mişcare de bună calitate, adică de 30megabytes de memorie pe secundă sau 1.8 gigabytes pe minut, 108 gigabytes peoră. Doar transferul din memoria calculatorului pe ecran a acestui imens volumde date ar necesita puterea a cel puţin un supercomputer şi, de aceea cele maimari eforturi în dezvoltarea multimedia se fac în domeniu tehnicilor de compresievideo.

6.2 Istoric

La începutul anilor 90, un sistem digital capabil de a înregistra imagini videofull-screen costa în jur de 5.000 USD, cea mai mare parte din această sumă fiindînghiţită de modulele de compresie hardware a imaginii, necesare convertiriiconţinutului analogic al imaginii originale în biţi de 1 şi 0 la o rată de dateacceptabilă. Singurele componente hardware capabile să digitizeze semnal videola un preţ rezonabil erau limitate la rezoluţii mici, de 160 X 120, făcând cadomeniul video pe PC să fie tratat ca un fel de jucărie amuzantă dar totalmentenefolositoare.

De abia odată cu apariţia pe piaţă a procesoarelor Pentium cu frecvenţe depână la 200 MHz, rezoluţia imaginilor video pe ecranul PC-ului a crescut la 320X 200 şi preţurile componentelor au scăzut la niveluri acceptabile, astfel încâtdin 1998 încoace se poate vorbi în termeni fermi de includerea cu drepturi deplinea imaginilor video digitale în dotarea calculatorului personal.

6.3 Fundamente tehnice

Înţelegerea tehnicilor video digitale implică şi familiarizarea cu tehnicileclasice de televiziune analogică şi de înregistrare tot analogică a imaginii pebandă video.

Capitolul 6 - VIDEO 91

6.3.1 Tehnici TV

Capturarea imaginilor se face cu ajutorul unei camere de luat vederi, carerecepţionează radiaţiile luminoase reflectate de diversele obiecte. Aceste radiaţiitrec printr-o lentilă de focalizare şi sunt convertite în semnale electrice de cătrenişte mici dispozitive numite Charged Coupled Devices (dispozitive cu transferde sarcină). Camerele performante de luat vederi includ trei asemenea dispozitiveCCD, câte unul pentru fiecare componentă spectrală de bază: roşu, verde şialbastru. Semnalul generat de o cameră de luat vederi conţine trei canale deinformaţie de culoare (RGB) şi un canal de sincronizare (SYNC). Dacă fiecarecanal de culoare este transmis ca semnal separat, semnalele se numesc RGB,fiind utilizate de aparatura video şi de televiziune de calitate superioară.

Semnalul generat de camera de luat vederi poate avea două destinaţii: esteînregistrat pe bandă video sau este transmis printr-un sistem de televiziune, avândtotuşi aceeaşi finalitate: ecranul unui televizor.

Ecranul televizorului este împărţit în linii orizontale şi nu în puncte cum esteecranul unui monitor de calculator. Pentru a afişa un cadru TV complet estenevoie de două semicadre succesive, afişate întreţesut (interlaced). Ca şi în cazulmonitoarelor de calculator, şi în cazul televizorului există un fascicul de electronicare luminează prin incidenţă un strat de mici granule fosforescente. În cazulmonitoarelor parcurgerea suprafeţei ecranului de către fasciculul de electroni seface progresiv, toate liniile fiind afişate într-un singur cadru, sistemul fiind numitdrept urmare progressive-scan. La televizoare, fasciculul urmează liniile de ecrana fiecărui semicadru, adică întâi baleiază liniile impare şi, uterior, în al doileasemicadru, pe cele pare. Împărţirea imaginii în două semicadre este necesară din

Figura 6.1 - Metode de afişare a imaginii

92 MULTIMEDIA

pricina limitărilor de bandă de frecvenţă pe care le impune transmisia şi înregistrareasemnalelor video analogice. Numărul de cadre pe secundă căt şi numărul de liniifolosit la transmisia şi înregistrarea imaginilor este standardizat în diverse versiuni,în funcţie de zonă geografică.

NTSC: Japonia şi SUA folosesc un sistem de televiziune bazat pe specificaţiilevechi din 1952 ale National Television Standard Committee (NTSC), care prevedeîmpărţirea ecanului TV în 525 de linii orizontale şi existenţa a 30 de cadre pesecundă, adică a 60 de semicadre. Numărul de semicadre a fost ales pe bazafrecvenţei reţelei de curent alternativ, care în SUA şi Japonia are 60 Hz, cu 10 Hzmai mult decăt în Europa. Sistemul NTSC nu este atât de performant ca altesisteme în domeniul culorilor şi de aceea acronimul NTSC a fost rapid tradus în“Never The Same Color”, adică “niciodată aceleaşi culori”.

PAL-SECAM: standardul combinat PAL-SECAM este folosit în întreaga Europăşi se bazează pe o imagine iniţială alb-negru la care este adăugată componenta deculoare. PAL provine de la Phase Alternate Line şi este folosit în Marea Britanie,unele ţări europene restul de ţări aparţinând Commonwealth-ului. SistemulSECAM (Systeme en coleur avec memoire), dezvoltat în Franţa şi adoptat înEuropa de Est şi Rusia, este superior din punct de vedere al culorilor sistemuluiPAL la transmisia semnalelor TV, dar este mai dificil de procesat. Aceiaşimăsluitori glumeţi de acronime au schimbat iniţialele SECAM în “SystemEssentially Contrary to the American Method”, adică “sistem esenţial diferit demetoda americană” pentru a sublinia diferenţele de metodă şi performanţăexistente între cele două standarde. Televizoarele comercializate pe continentuleuropean sunt compatibile cu ambele standarde, astfel încât se vorbeşte de unsingur standard european reunit, PAL-SECAM. Caracteristicile PAL-SECAMsunt: 625 linii şi 25 cadre pe secundă (50 semicadre coresunzând frecvenţei de50 Hz).

HDTV: Cele două standarde prezentate anterior funcţionează amândouă cu ecranede dimensiuni de 4:3. De câţiva ani un nou standard de televiziune încearcă să seimpună în faţa celor deja existente. HDTV este acronimul de la High DefinitionTelevision (televiziune de înaltă definiţie) şi implică folosirea unor ecrane TV cudimensiuni de 16:9. Rezoluţia HDTV este aproape dublă faţă de cea a standardelor


actuale, la o rată de cel puţin 24 de cadre pe secundă. În 1999 s-a început în SUAintroducerea standardului HDTV la scară largă, având întâietate transmisiile liveşi cele sportive. Cu toate acestea, se estimează că va mai trece ceva timp pânăcând noul standard va penetra larga masă de consumatori, prognozele fiind dedoar 2% pentru anul 2005.

6.3.2 Videocasetofoane analogice

Videocasetofoanele analogice uzuale utilizate de marele public folsescstandardul VHS (Video Home System) şi folosesc o casetă cu bandă magneticăcu o lăţime de jumătate de inch (2,54 / 2 = 1,27 cm) şi o lungime variabilă înfuncţie de tipul casetei.

Videocasetofoanele primesc semnalul de la camera video prin intermediulunor conectori de intrare şi îl înregistrează pe o bandă magnetică împreună cuunul sau două canale audio. Înregistrarea se face cu ajutorul unui tambur rotativcu capete de înregistare care modifică proprietăţile magnetice ale benzii într-oserie de piste diagonale scrise secvenţial. Sistemul de înregistrate este de tipelicoidal, numit astfel din cauza traiectoriei tamburului cu capete în raport cubanda magnetică. Fiecare pistă este responsabilă pentru un semicadru TV. Numărulde capete diferă de la model la model dar este oricum mai mare sau egal cu douăşi egal cu şase la modelele profesionale. Informaţia audio şi de control esteînregistrată pe nişte piste paralele continue, amplasate de-a lungul benzii video şicitite de capete suplimentare, fixe. Semnalele de sincronizare sunt folosite pentrua regla viteza de antrenare a benzii şi poziţia capetelor faţă de banda magnetică.

Ieşirile videocasetofonului pot fi de mai multe feluri: RGB şi audio, videocomplex şi audio, sau semnal modulat (ieşire de antenă PAL-SECAM sau NTSC).Uzual, un videocasetofon de calitate medie dispune de o intrare şi o ieşire video

Figura 6.1 - Tamburul şi banda unui videocasetofon

94 MULTIMEDIA

complex, o intrare şi o ieşire de sunet şi o intrare şi o ieşire de antenă. În cazul încare videocasetofonul este înglobat într-o cameră de luat vederi, semnalul de lacameră este înregistrat direct pe bandă, existând totuşi şi intrări exterioare desemnal video şi audio.

6.3.3 Videocasetofoane digitale

La sfârşitul anilor 90 şi-a făcut apariţia pe piaţă o generaţie complet nouă devideocasetofoane şi camere de luat vederi, Digital Video (DV), înregistrareaimaginilor şi a sunetului făcându-se complet digital. Panasonic şi Sony au fostprimele companii utilizatoare ale acestui nou standard, întâi în domeniulprofesional cu două extensii ale standardului: DVCPRO aparţinând Panasonic în1995 şi DVCAM al firmei Sony în 1996. Pe pe piaţa de larg consum formatele aufost unificate într-unul singur, MiniDV, adoptat rapid şi de alţi producători dindomeniu.

Formatul MiniDV foloseşte casete cu bandă lată de 6,35 mm, acoperită cuun strat de oxid de metal şi capabilă să înregistreze până la 120 minute de videodigital. Un mare avantaj al noului standard constă în dimensiunile reduse alecasetei (125 X 78 X 14.6 mm) care permit ca şi dimensiunile camerelor de luatvederi să fie incredibil de mici. Rezoluţia imaginii înregistrate este mare, ajungândpână la 500 de linii.

Figura 6.3 - Videocasetofon şi videocameră DV


6.4 Captura video

Digitizarea semnalelor analogice provenite de la o antenă TV sau de la unvideocasetofon obişnuit VHS este făcută prin intermediul unei componentehardware numită placă de achiziţie video. Aceasta converteşte fiecare cadru alimaginii originale într-o serie de imagini bitmap care pot fi stocate şi ulteriorprocesate de către calculator. Placa de captură video analizează câte o linie asemnalului video şi o împarte în 768 de părţi. Pentru fiecare din cele 768 de părţise analizează cantitatea de culoare roşie, verde şi albastră conţinută, rezultândastfel un număr de 768 pixeli color pentru fiecare linie. Valoarea de 768 estededusă din formatul 4:3 al imaginii TV. Din cele 625 de linii ale semnalului PAL,50 sunt folosite pentru semnalul de teletext, astfel încât rămân efectiv 575 delinii purtătoare de informaţie video. Înmulţind 575 cu 4, împărţind rezultatul la 3şi rotunjind în sus rezultă exact valoarea 768, folosită pentru a defini dimensiuneaorizontală (lăţimea) în pixeli.

Din considerentele enumerate mai sus, un cadru TV complet digitizat estecompus din 768 X 576 pixeli. Fiecare din ei necesită trei octeţi (câte 8 biţi pentrufiecare culoare de bază RGB) de culoare şi de aceea un cadru necesită 768 X 576pixeli X 3 bytes = 1,3 Mbytes. Totuşi, sistemul PAL prevede pentru un cadrucomplet de imagine, existenţa a două semicadre consecutive, adică de 2,6 Mbytesper cadru, care înmulţiţi cu 25 de cadre pe secundă duc la 65 Mbytes pentru osingură secundă de imagine video. Dacă se adaugă şi un canal audio eşantionatpe 16 biţi cu 44,1 kHz, cantitatea de date creşte cu încă 600 Kbytes pe secundă.

Volumul mare de date implicat de digitizarea semnalelor video poate fi redusîn practică prin folosirea de mai puţin de 576 linii şi prin utilizarea schemei decodare YUV.

Cercetătorii au descoperit că ochiul uman este mai sensibil la luminozitatedecât la culori şi de accea au încercat să găsească o metodă de codare a semnaluluivideo în care intensitatea este procesată independent de culoare. Y vine de laintensitate şi este digitizată la rezoluţie maximă, în vreme ce U şi V (semnalelediferenţale de culoare) sunt digitizate fie la jumătate din rezoluţie (standardulYUV 4:2:2) sau un sfert din rezoluţie (standardul YUV 4:1:1).

Digitizarea unui semnal YUV economiseşte o treime din biţii necesari,folosind doar 16 biţi per pixel în loc de 24 la RGB, astfel încât o secundă deimagine video PAL necesită doar 22 Mbytes.

96 MULTIMEDIA

O placă de achiziţie video tipică este un amsablu hardware-software carepermite convertirea unui semnal video de intrare într-un format digital interpretabilde calculator. Conversia se face comprimat, din pricina cantităţilor mari de datecare sunt greu de prelucrat şi de manevrat. Partea de compresie este rezolvată deun aşa numit codec (compresor - decompresor) care poate fi implementat fiehardware, fie software, folosit la comprimare în timpul capturii video şi ladecomprimare în timpul redării. Majoritatea plăcilor existente pe piaţă folosescun codec hardware de tip M-JPEG (Motion – JPEG) care efectuează compresiafiecărui cadru în parte, micşorând volumul de date şi păstrând în acelaşi timpposibilitatea editării. Succesul comercial înregistrat de standardul DV impus decamerele video şi de videorecorder-ele DV a dus la apariţia pe modelele mai noide plăci de achiziţie şi a unor codecuri DV.

Plăcile de achiziţie de semnal video sunt echipate cu o serie de conectori deintrare şi de ieşire. În mod uzual, plăcile existente pe piaţă oferă intrări de semnalvideocomplex şi/sau S-Video. Semnalul videocomplex este semnalul de ieşire almajorităţii echipamentelor video domestice cum ar fi videcasetofoane sau camerevideo. S-Video este un semnal ce poate proveni de la acelaşi tip de echipamentedar din game mai noi sau mai profesionale. Unele plăci dispun de intrări digitalecompatibile cu standardul DV şi pot avea în plus un tuner TV propriu astfel încătpermit conectarea unei antene obişnuite sau a unui cablu al unei reţele CATV(Cable TV).

Ieşirile plăcilor de achiziţie sunt de obicei de acelaşi tip cu intrările, permiţândtrimiterea semnalelor video în formă analogică sau digitală către videorecorder,alt calculator sau ecranul unui televizor. Cu cât este mai bună calitatea semnaluluide intrare şi mai bună rata de transfer de date a PC-ului, cu atât mai bună estecalitatea semnalului de ieşire.

6.4.1 Aplicaţii

Parametrii imaginilor digitizate variază în funcţie de aplicaţia lor ulterioarădigitizării. Imaginile PAL de 768 X 576 (cunoscute şi sub numele de full-PAL)necesită o sursă de semnal video de calitate superioară. Finalitatea acestei operaţiila rezoluţii mari o constituie editarea pe PC a imaginilor şi ulterior transferarealor din nou pe bandă video. Operaţia necesită hardware specializat pe lângă oplacă de achiziţie de bună calitate, în speţă un harddisk de mare viteză (de


preferinţă SCSI) care să permită redarea imaginilor în timp real.Pentru aplicaţii multimedia, care au ca finalitate filme de dimensiuni mici

redate fie de pe harddisk fie de pe un CD-ROM, nu este nevoie de capturi deimagini video full-PAL. De obicei se digitizează doar un semicadru (adică doarliniile pare sau cele impare, 288 la număr) care este împărţit în 384 de pixelipentru a păstra formatul de 4:3. Rezoluţia rezultată este de 284 X 288 pixelipentru PAL şi 320 X 200 pentru NTSC, necesitând aproximativ 8,3 Mbytes pesecundă.

Chiar dacă rata de date generată astfel scade simţitor faţă de o imagine full-PAL, ea este totuşi destul de mare, şi de aceea tehnicile de compresie a imaginilorvideo sunt foarte des folosite.

6.5 Compresia video

Compresia video este arta de a ignora cât mai multe date video fără a facevizibil acest lucru. Metodele de compresie video sunt în marea majoritate metodede compresie cu pierderi, adică produsul obţinut în urma compresiei şi adecompresiei nu mai este identic cu originalul. Prin micşorarea numărului decadre, a numărului de culori şi a rezoluţie, PC-urile au reuşit la începuturi săafişeze pe ecranul lor imagini video de dimensiuni mici, progresele în performanţăale tehnicii de calcul îmbunătăţind gradat rezoluţia permisă cât şi alţi parametri.

Codec-urile folosite sunt software, hardware sau o combinaţie dintre celedouă, permiţând o tranziţie rapidă a imaginii video în şi din formatul comprimat.

Figura 6.4 - Captură de imagine cu ajutorul unui Webcam

98 MULTIMEDIA

Compresia cu pierderi reduce cantitatea de date atât prin codări matematicecomplexe, cât şi prin selectarea şi eliminarea conţinutului care este în mod uzualignorat de către ochiul şi creierul uman. Ratele de compresie astfel obţinute ajungchiar până la valori de 100:1, păstrând totuşi următoarea regulă: cu cât este maimare rata de compresie, cu atât mai slabă este calitatea imaginii. Drept urmarepot apărea efecte nedorite în secvenţele compresate, efecte numite artefacte şireprezentate prin zgomot pe imagine (purici), contururi difuze sau pătratice, culorinenaturale şi grupuri de pixeli de aceeaşi culoare.

6.5.1 MPEG

Grupul de experţi în imagini video (Motion Pictures Experts Group –MPEG)a definit o serie de standarde pentru compresia semnalelor audio şi video folosindtransfromata DCT (Discrete Cosine Transformation – transformata cosinusdiscretă). Această transformată se bazează pe faptul că punctele adiacente aleunei imagini, fie fizic în aceeaşi imagine fie temporal în imagini succesive, auaceiaşi valoare (sunt de aceiaşi culoare). Asupra unei matrici de 8 X 8 pixeli seaplică transformata Cosinus, rezultând un set de coeficienţi corespunzătorifrecvenţelor prezente în imagine. Transformata în sine nu reduce cantitatea dedate, ci doar află respectivii coeficienţi pe baza cărora ulterior se pot eliminacomponentele de frecvenţă mare din imagine, pe baza unor studii care au arătatcă informaţia vizuală este conţinută preponderent în componentele de joasăfrecvenţă. După transformata cosinus discretă, datele sunt cuantizate (blocul Qdin figura 6.5) şi codate entropic (blocul E).

Fiecare cadru este iniţial comprimat cu un algoritm JPEG urmând ca ulteriorsă se analizeze o succesiune de cadre şi să se elimine datele, adică pixelii, care nuse modifică de la un cadru la altul. În funcţie de rata dorită de compresie, dinsuccesiunea de cadre se elimină mai multe sau mai puţine date.

Figura 6.5 - Schema bloc a unui codor MPEG


MPEG reduce datele prin memorarea doar a modificărilor de la un cadru laaltul, succesiunea de imagini fiind de fapt o succesiune de seturi de cadre cunoscutesub numele de GOP (Group Of Pictures – grup de imagini). Fiecare grup, cu olungime de 8 până la 24 de cadre, conţine doar un singur cadru complet denumitcadru I (intermediar). În cadrul procesului de codare se folosesc puternice tehnicipredictive comparând cadre consecutive şi stabilind vectori de mişcare în funcţiede diferenţele dintre cadre. Există cadre de tip P (predictive), relative doar lacadrul anterior, şi cadre B (bi-direcţionale) care folosesc atât informaţii din cadrulanterior cât şi din următorul cadru.

Compresia MPEG este asimetrică, în sensul că este nevoie de mai mult timpde calcul pentru a compresa imaginea decât pentru a o decompresa. Rezultatelesunt totuşi destul de impresionante.

MPEG1 a fost conceput pentru a oferi o calitate compatibiliă cu o casetăVHS la o rată fixă de date de 1,5 Mbytes pe secundă, astfel încât imaginea videosă poată fi redată de pe un CD-ROM (mai exact de pe un format actualmentedefunct numit VideoCD). Rezoluţia suportată este de 352 X 240 cu 30 de cadrepe secundă, întregul sistem fiind optimizat pentru semnale video non-întreţesute(non-interlaced).

MPEG2 este un standard care acceptă şi imagini întreţesute şi o rezoluţiemai mare, de 720 X 480 cu 30 de cadre pe secundă. Pe lângă imagine, MPEG2înglobează şi mai multe canale audio de înaltă fidelitate, fiind folosit cu precădereîn transmisiile digitale prin satelit şi la codarea conţinutului noilor discuri DVD.

Codarea MPEG are ca principal dezavantaj imposibilitatea comprimăriiprecise a scenelor video de acţiune, cu schimbări rapide de imagini, care implicăconţinuturi aproape complet diferite ale cadrelor adiacente.

Figura 6.6 - Codarea MPEG a unei succesiuni de cadre

100 MULTIMEDIA

6.5.2 M-JPEG

Standardul JPEG este cunsocut mai ales din domeniul compresiei de imaginistatice. Prin generalizarea acestui tip de compresie la fiecare cadru se poate ajungela reduceri ale volumului de date, nu la fel de mult ca în cazul MPEG, dar multmai eficient din pricina analizei cadru cu cadru a imaginii. Deasemenea editareasecvenţelor video codate M-JEPG este mai rapidă şi mai uşoară, fiecare cadrufiind de sine stătător, nedepinzând de cadre anterioare sau următoare. Rata decompresie este variabilă, de la 2:1 la 12:1. Calitatea imaginilor rămâne profesionalăpână la rate de 5:1, deasupra acestei valori rezulatele fiind mai mult decâtacceptabile pentru aplicaţii semiprofesionale.

6.5.3 Cinepak

Cinepak este un alt compresor video asimetric permite o rezoluţie de 320 X240, care poate fi asigurată cu 15 cadre pe secundă chiar şi de o unitate CD-ROMmai veche. PC-urile mai noi pot obţine aceeaşi rezoluţie chiar şi cu 30 de cadrepe secundă, codecul Cinepak fiind implementat în câteva programe larg răspânditeca Microsoft Video for Windows sau Apple Quick Time.

Cinepak oferă o definiţie a culorilor mai bună decât alte codec-uri şi este

Figura 6.7 - Compresoarele instalate se găsesc în Control Panel/Multimedia


folosit mai ales la comprimarea secvenţelor video “naturale”, adică secvenţe fărăgrafică şi animaţie.

6.5.4 INDEO

Indeo Video Interactive (IVI sau Indeo 4.0) este un codec software dezvoltatde către Intel. IVI poate compresa simetric (timp real, fişiere mari) sau asimetric(fişiere mai mici, rate de transfer mici şi calitate ridicată). Versiunea 4.0 esteoptimizată pentru a lucra cu procesoarele Pentium, oferind 320 X 200 pixeli la30 de cadre pe secundă. Calitatea imaginii variază în funcţie de capacităţilemomentane ale procesorului, codecul Indeo variind dinamic calitatea cadrelor,păstrându-le totuşi constantă cantitatea (30 pe secundă). Indeo este implementatîn programe cum ar fi Video for Windows sau Active Movie.

6.6 Formate video

Quick Time: este un format video proiectat de compania Apple, pentru a putea fiimplementat şi redat fără adăugarea de părţi hardware suplimentare. QuickTimeoferă o arhitectură multimedia ce sincronizează toate elementele digitale ca text,sunet, video, grafică şi muzică. Pentru a menţine sincronizarea mai ales cu sunetulşi muzica, Quicktime sacrifică la nevoie din numărul de cadre redat per secundă.

Formatul QuickTime permite redarea pe ecran a secvenţelor video 640 X480, cu 30 de cadre pe secundă, dispunând de o arhitectură deschisă careimplementează majoritatea codecurilor cunoscute (MPEG1, M-JPEG, Indeo,Cinepak) fiind deasemenea deschis pentru implementarea de viitoare codecuri(DVCAM). Fişierele conţinând imagini video Quicktime au extensia QT sau MOV.

AVI: Audio Video Interleaved este formatul generic Microsoft pentru video digitalsub Windows, controlat prin MCI (Media Control Interface – interfaţa de controlmedia). AVI permite folosirea mai multor formate de compresie, în timp real saunu. Varianta iniţială Video for Windows, introdusă în 1992, era capabilă de aafişa pe ecran imagini cu dimensiunea de 320 x 240 pixeli la 15 cadre pe secundă.Versiunea actuală, în tandem cu un procesor Pentium permite afişarea imaginilorvideo la rezoluţie maximă şi cu 30 de cadre pe secundă. Codec-urile utilizatesunt Cinepak, Indeo şi Microsoft Video 1. Fişierele au extensia AVI.

102 MULTIMEDIA

Digital Video: La sfârşitul anilor 90 a apărut pe piaţa electonicelor de consum onouă generaţie de videocamere şi videocasetofoane complet digitale folosind unnou format: DV. Marea deosebire a noului format constă în eliminarea părţiloranalogice în cadrul lanţului de captură şi înregistrare a imaginilor. Imaginile videosunt codate, compresate şi înregistrate digital pe o casetă magnetică de micidimensiuni, sau transmise digital (direct sau de pe casetă) către calculator, totulavând loc în timp real, fără nici un fel de întârzieri datorate procesării sau codării.

Din punct de vedere tehnic, formatul DV este cel mai nou şi cel mai inteligentprodus al cercetării din domeniul compresiei video şi în particular a transformăriicosinus discretă. Procedeul de compresie se desfăşoară pe parcursul a trei etapeşi se bazează pe codarea fiecărui cadru în parte fără a ţine cont de cadrele adiacente.

Prima etapă foloseşte transformata cosinus discretă pentru a elimina toatecomponentele imaginii invizibile ochiului. Informaţia rămasă este separată lanivelul fiecărui pixel în informaţie de culoare şi de luminozitate, folosind maimulţi biţi pentru codarea culorii decât pentru codarea luminozităţii. In acest scopse foloseşte formatul YUV 4:2:2, în care informaţia cromatică (Y) este eşantionatăde patru ori, faţă de numai două ori pentru informaţia de luminozitate (U şi V). Onouă reducere a datelor se face prin folosirea unui codec care optimizează formatulla YUV 4:2:0, comprimând informaţia cromatică din blocuri de pixeli adiacenţi4 X 4. Este din nou un compromis între calitate şi număr de biţi, dar pierderilesunt imperceptibile. În final, în cea de-a treia etapă, datele video sunt comprimateM-JPEG.

DV diferă faţă de alte formate prin posibilitatea de a compresa cu rate diferitepărţi ale fiecărui cadru. De exemplu, un cer albastru poate ajunge să fie compresat25:1, în vreme ce imaginea unui păduri din prim plan este compresată doar 7:1.În acest mod, formatul DV optimizează fluxul de date video de la cadru la cadru,erorile de imagine fiind mult mai reduse.

Standardul DV permite folosirea şi a două piste audio de calitate înaltă (CD),întregul flux audio-video ajungând totuşi, cu toate comprimările şi conversiile,la 36 Mbit/secundă. Din fericire, apariţia DV pe piaţă a coincis cu apariţia uneinoi interfeţe de transmitere a datelor către şi de la calculator: Firewire sauIEEE1394. La ora actuală, majoritatea camerelor de luat vederi DV sunt dotatecu o interfaţă Firewire ce permite transferarea în timp real şi redarea pe calculatora imaginilor video filmate, cât şi transferul invers, de pe calculator pe casetă DV.

Cu toate că standardul DV este departe de a fi perfect, el reprezintă un pas


mare înainte, oferind calitate digitală ridicată a imaginii la un preţ destul de mic,având marele avantaj de a aduce laolaltă două lumi până nu demult incompatibilesau compatibile la un preţ foarte mare: lumea calculatoarelor pe de o parte şi ceaa camerelor de luat vederi şi a videocasetofoanelor pe cealaltă parte.

6.7 Software

Game de software pentru redarea secvenţelor video nu este foarte largă, darprodusele existente acoperă majoritatea formatelor de fişiere video existente.

Cel mai comun program de redare este Windows Media Player, disponibilîn meniul de start al fiecărui sistem Windows sub Programs/Accessories/Multimedia/Windows Media Player. Aplicaţia redă majoritatea fişierelor videoexistente (AVI, QT, MOV) cât şi fişiere audio (WAV, AIF, MID, MP3 etc.).Imaginile video pot fi vizualizate la diverse rezoluţii, mai mari sau mai micidecât cea originală, inclusiv full – screen. Altă aplicaţie destul de răspândită esteQuick Time Movie Player, care permite redarea atât a fişierelor proprietare (QTsau MOV), cât şi a fişierelor AVI specifice Windows. Dotarea player-ului estemai slabă decât la Media Player dar suficientă pentru aplicaţii nepretenţioase.

Pentru editarea şi procesarea secvenţelor video digitale, cel mai răspânditprogram se numeşte Adobe Premiere. Facilităţile oferite sunt multiple, de laconversia între diverse tipuri de fişiere video, la editarea la nivel de cadru a

Figura 6.8 - Windows Media Player

104 MULTIMEDIA

secvenţelor şi mixarea mai multor imagini video.Adobe Premiere lucrează cu proiecte în care pot fi incluse atât fişiere video,

cât şi audio, imagini statice sau animaţii în diverse formate. Aplicaţia dispune detrei piste video, Video 1 şi Video 2. Pista Video 1 mai este împărţită în două pisteseparate 1A şi 1B împreună cu o pistă în care pot fi specificate tranziţiile întredouă cadre sau între succesiuni de cadre aparţinând unor filme diferite. Tranziţiiledisponibile sunt în număr de 75, conţinând o sumedenie de efecte configurabile,cum ar fi dizolvare, mozaic, perdea, storuri etc. Pe lângă cele două piste video,Premiere mai dispune şi de trei piste audio cărora le pot fi anexate fişiere audioîn formate variate (WAV, AIF, MP3, VOX, AU etc). Fereastra programului conţinemai multe ferestre secundare ca Timeline care afişează informaţia video şi audio,cât şi tranziţiile până la nivel de cadru, Navigator care permite setarea niveluluide zoom şi accesarea rapidă a unei poziţii din Timeline şi Monitor care afişeazărezultatul mixării celor două piste video, cât şi clipurile iniţiale.

Odată combinate toate elementele unui proiect, acesta poate fi salvat ca şisecvenţă video însoţită sau nu de parte audio, sau numai ca parte audio. Secvenţelevideo pot fi comprimate cu diverse codec-uri, ca Indeo, Cinepak, M-JPEG, DVetc., la diverse rezoluţii (120 X 100, 320 X 200, fullscreen).

Premiere este o aplicaţie de nivel profesional, care însă necesită multă puterede calcul sau, în lipsa acesteia, timpi îndelungaţi de procesare.

Figura 6.9 - Adobe Premiere

Capitolul

7 INTERNET

Lansat în 1989, cadrul World Wide Web nu era în original adaptat tuturorelementelor multimedia, existând doar metode simple de a prezenta informaţiitextuale însoţite pe alocuri de ilustraţii şi imagini. Începând cu anul 1995, odată cuapariţia tehnologiilor şi infrastructurii ce au permis mărirea cantităţii de informaţieşi a vitezei de transfer în WWW, au început, încet dar sigur, să-şi facă apariţia şialte elemente multimedia. Browser-ele de Web, limbajul HTML, PC-urile şi îngeneral majoritatea programelor Multimedia s-au conformat noului mediu,dezvoltând aplicaţii complet noi sau adaptându-le pe cele prezente, astfel încât înspaţiul WWW s-a putut trece de la banalele texte însoţite de imagini la modalităţide interacţiune şi prezentare inovative şi spectaculoase.

În momentul de faţă, animaţiile, secvenţele video şi sunetul sunt niştecomponente omniprezente în WWW, aşa cum cu zece ani în urmă era textul.

7.1 Spaţiul de lucru

Dată fiind incertitudinea platformei utilizate de terminalul destinaţie conectatla Internet, este bine ca spaţiul alocat unei prezentări multimedia în interiorul unuibrowser de Web să fie adaptată astfel încât să poată fi vizibilă la rezoluţia minimăde 640 X 480. Numărul mimim de culori este 256, adică o adâncime de culoare de8 biţi. De fapt, aria utilă disponibilă într-un browser este de 600 X 300 pixeli, dinpricina barelor cu butoane şi de scroll.

106 MULTIMEDIA

7.2 HTML şi Multimedia

Înainte de a crea aplicaţii sau prezentări multimedia pentru Web, trebuiecunsocute câteva elemente de bază ale limbajului HTML. Documentele codateHTML sunt mijloacele fundamentale de transport în World Wide Web şi au fostadaptate în versiunile mai recente special pentru a permite înglobarea unor elementemultimedia. În acest scop sunt folosite mai multe tag-uri, în funcţie de componente:tag-ul <INSERT> poate include obiecte multimedia ca fişiere audio şi video,controale de tip OLE şi applet-uri Java. Un alt tag ce poate fi folosit pentru ainclude documente întregi în pagina de web este <EMBED>, care, în plus, estefolosit şi pentru inserarea de plug-in-uri.

În HTML 3.0, inserarea unui fişier video de exemplu, poate fi făcută în doarpatru linii de cod,

<insert data=film.mov type=”application/quicktime”><param name=loop value=infinite><img src=film.jpeg alt=”Filmul”></insert>

Figura 7.1 - Aria utilă minimă dintr-un browser de Web

Capitolul 7 - INTERNET 107

care vor duce la redarea filmului Quicktime intitulat “film” într-o buclă infinită.Dacă filmul nu poate fi redat de browser pe motive de incompatibilitate, în locullui va fi afişată o imagine (film.jpeg) împreună cu un text (“Filmul”)

7.3 Text pentru WWW

Un browser de web poate fi configurat de fiecare utilizator în parte să foloseascăimplicit un anumit font de o anumită mărime. Din acest motiv, chiar dacă autorulunei pagini Web a specificat un anumit font în proiectul creat în original de el,acest font poate fi substituit automat pe calculatorul clientului dacă acesta foloseşteimplicit alt font. În plus, dacă un font din documentul original nu este instalat pecalculatorul client, respectivul font este substituit cu unul asemănător aflat ladispoziţie.

Acest impediment destul de serios poate fi totuşi ocolit cu oarecare succes,prin folosirea unor fonturi clasice, cum ar fi Times New Roman pentru paragrafei,Arial pentru titluri şi Courier ca şi font monospaţiat. Aceste trei fonturi sunt prezentepe majoritatea calculatoarelor, fiind folosite ca şi fonturi implicite, în cazul în careutilizatorul nu a alterat această setare. Problema fonturilor va fi în cele din urmărezolvată într-una din două posibilităţi: fie numărul de fonturi livrate odată cubrowser-ul de Web va fi crescut, fie limbajul HTML va îngloba în una din versiunileurmătoare şi informaţii despre forma fonturilor originale folosite.

Cea de-a doua variantă poate fi totuşi utilizată şi cu mijloacele existente lamomentul de faţă, prin simpla convertire a fonturilor în fişiere de imagine. Nu estevorba de convertirea unui întreg set de caractere în imagini, ci doar de înlocuirea

Figura 7.2 - Fonturi folosite implicit în Internet Explorer

108 MULTIMEDIA

titlurilor, a textelor de dimensiuni mici, cu texte scrise într-un editor de imagini(Corel Draw, Adobe Photoshop etc.) şi salvate ulterior sub formă de fişier deimagine. În acest caz, caracteristicile iniţiale dorite ale textului se vor păstraindiferent de calculatorul pe care sunt afişate la celălalt capăt al firului. Mareledezavantaj al acestei metode constă în creşterea rapidă a dimensiunilor unei paginiWeb, ceea ce duce la timpi de încărcare mai mari şi, implicit, la insatisfacţia sporităa persoanei aflate la capătul celălalt al firului, conform unei simple legi empiriceaplicabilă pentru toate tipurile de informaţie transmisă prin Internet:

satisfacţia = lăţimea de bandă / mărimea fişierelor

Aşadar, satisfacţia vizualizării unor pagini Web este direct proporţională cuperformanţa conexiunii disponibile şi invers proporţională cu mărimea fişierelorce trebuie transferate pentru a afişa respectiva pagină pe ecran. Pe cât de empiricăpare această lege, pe atât de sugestivă este ea, trebuind respectată pe tot cuprinsulacestui capitol, având în vedere că mediul WWW este încă departe de a fi acea“autostradă informaţională de mare viteză” promisă de companiile de calcul acumcâţiva ani.

7.4 Imagini pentru WWW

Teoretic, în World Wide Web se poate lucra cu orice tip de fişier de imagineatât timp cât el este suportat şi de client şi de server. Practic, chiar dacă standardeleWeb aflate în vigoare nu specifică un anumit format de imagine, browser-elerecunosc implicit, fără a instala alte componente, doar două tipuri de imagini: GIFşi JPEG.

Formatul GIF (tratat pe larg în capitolul consacrat imaginilor) limitează numărulde culori ale unei imagini la 256, adică la o paletă de culoare pe 8 biţi. Paleta poatefi şi adaptivă, adică să cuprindă 256 de culori adiacente dintr-o anume regiune adiagramei de culoare, în cazul în care imaginea o permite. Marele avantaj alimaginilor GIF îl constituie transparenţa, una din cele 256 de culori ale imaginiifiind declarată la crearea imaginii ca fiind transparentă. Astfel, o imagine GIFsuprapusă peste un fundal colorat va lăsa vizibil fundalul pe porţiunile coloratedefinite ca fiind transparente.

Formatul JPEG poate conţine 24 de biţi de culoare pentru fiecare pixel,


surclasând net formatul GIF. Imaginile JPEG sunt create pe baza unui algoritm decompresie care poate ajunge chiar la rate de 20:1 fără degradări vizibile ale imaginii.La compresie, imaginea este împărţită în blocuri de pixeli de 8 X 8, cei 64 de pixelirezultanţi (numiţi search range - domeniu de căutare) sunt descrişi matematic înfuncţie de caracteristicile punctului din colţul stânga sus al domeniului. CompresiaJPEG poate ajunge până la 75:1, dar atunci pierderile de calitate ale imaginii devinvizibile.

Atât imaginile GIF, cât şi cele JPEG dispun de mai multe moduri în care pot fiafişate: normal, întreţesut (interlaced) şi progresiv. În modul normal, o imagineeste afişată în Web Browser doar atunci când este complet încărcată. Afişareaîntreţesută permite apariţia pe ecran a unor părţi din imagine, pe măsură ce ea esteîncărcată, după cum urmează: fiecare a 8-a linie începând cu linia 0, fiecare a 8-alinie începând cu linia 4, fiecare a 4-a linie încpând cu cea de-a doua şi fiecare a 2-a linie începând cu linia 1. Astfel, pe ecran va exista încă de la începutul încărcăriiinformaţie grafică, chiar dacă nu la calitatea finală a imaginii. Afişarea întreţesutăeste posibilă doar în cazul imaginilor GIF. Imaginile JPEG pot fi afişate progresiv.

Figura 7.3 - Crearea transparenţei unei imagini GIF

110 MULTIMEDIA

Pentru a obţine rezultate satisfăcătoare din toate punctele de vedere, adicăatât ca mărime a fişierelor, cât şi din punct de vedere al calităţii imaginilor, puteţiconsulta şi următoarea listă de sfaturi practice:

! folosiţi fişiere GIF pentru imagini care conţin detalii fine şi care sunt coloratepe arii extinse cu aceeaşi culoare (text, figuri geometrice, grafice etc.). FişiereleJPEG, prin metoda de compresie folosită, strică în general contururile fine,pierzându-le contrastul. În plus, la salvarea imaginilor GIF, puteţi salva multspaţiu dacă adaptaţi paleta la aspectul imaginii;

! pentru a salva fişierele grafice în format GIF trebuie să convertiţi imaginea înformatul Indexed Color pentru imagini color, Grayscale pentru imagini conţinânddoar tonuri de gri, şi Black and White pentru imagini alb-negru. Încercaţi săsalvaţi imaginea întâi cu o rezoluţie de culoare mai mică de 8 biţi şi vedeţi dacăse pierde din informaţia color. Paletele adaptive pot reduce mult dimensiunileunui fişier, fără a duce la pierderi de calitate a culorilor;

! pentru imagini mici, diferenţele de calitate între compresia maximă şi cea minimăîn formatul JPEG sunt minime, diferenţele în dimensiunile fişierului sunt însăfoarte vizibile! Încercaţi mai multe variante de compresie ale imaginii originaleşi folosiţi-o pe aceea care oferă rezultatele cu cele mai puţine erori vizibile;

Figura 7.4 - Tipuri de imagine în Adobe Photoshop


! folosiţi formatul JPEG pentru imagini foto-realiste cu multe culori. În figura7.5 s-a folosit formatul JPEG pentru o imagine iniţial vectorială, conţinândmulte linii şi suprafeţe monocrome. Rezultatele compresiei pot fi văzute înfereastra din partea dreaptă: liniile şi contururile au devenit difuze, pixelii iniţialifiind însoţiţi de artefacte datorate compresiei;

! nu editaţi şi re-editaţi fişierele JPEG. De ficare dată când deschideţi şi editaţi unfişier JPEG, el este recompresat, pierzându-se din nou din calitate. După câtevacicluri de compresare-decompresare, imaginea va deveni inutilizabilă. Folosiţide aceea un format care nu compresează cu pierderi imaginile (TIF, BMP etc.)pentru a păstra originalul şi a-l putea oricând reconverti în JPEG fără a pierdedin calitate;

! indiferent de formatul de fişier folosit, operaţi toate modificările asupra uneiimagini cât timp ea se află în formatul grafic original (uzual culori pe 24 debiţi). Odată toate modificările făcute este bine ca originalul să fie salvat fie înformatul de fişier al aplicaţiei respective, fie într-un format ce foloseşte compresiafără pierderi;

! pentru imagini care vor fi folosite ca fundal într-un browser Web, folosiţi modelerepetitive, care pot fi îmbinate atât pe orizontală cât şi pe verticală. Astfel întregfundalul va fi construit dintr-un singur fişier de dimensiuni mici.

Figura 7.5 - Salvarea imaginilor JPEG

112 MULTIMEDIA

7.5 Animaţie pentru WWW

Limbajul HTML original nu oferea nici un fel de sprijin pentru animaţie învariantele iniţiale, existând posibilitatea afişării doar a textului şi a graficelor statice.Pentru a trece de acest impediment, programatorii şi designerii s-au gândit la metodealternative de afişare a imaginilor animate, cu sau fără încărcarea unor moduleadiţionale.

7.5.1 GIF89a

Compania Netscape a implementat pentru prima dată în browser-ul ei NescapeNavigator 2.0 formatul GIF89a. Prin folosirea acestui format de fişier este posibilăinserarea într-un singur fişier grafic de tip GIF a mai multor imagini sau cadre şiafişarea lor succesivă cu întârzieri programabile (în sutimi de secundă). AplicaţiaBrowser va încărca întreg fişierul GIF89a într-un director temporar şi va începealternarea cadrelor odată ce fişerul este complet încărcat. Formatul este compatibilşi cu imaginile GIF clasice, din punct de vedere al limbajului HTML nefiind nici odiferenţă în încărcrea imaginii, care se face cu tag-ul <IMG>. GIF-urile animatedau rezultate bune în cazul imaginilor de dimensiuni mici cum ar fi butoane, icoane,litere din text, care nu necesită o rezoluţie şi un număr de cadre ridicat pentru asimula mişcarea.

Figura 7.6 - Animaţie GIF


7.5.2 Shockwave

Firma Macromedia este unul din cei mai importanţi dacă nu cel mai importantautor de aplicaţii care includ elemente multimedia. Shockwave constituie o seriede plugin-uri, adică nişte mici programe numite şi player-e, care permit redareasecvenţelor şi animaţiilor create cu programele Director, Flash sau Authorware.Cele mai populare programe de animaţie sunt Flash şi Director. Primul dintre eleeste mai uşor şi mai intuitiv de utilizat, posibilităţile lui fiind însă ceva mai redusedecât cele ale programului Director. Pentru realizarea de animaţii complexe Flashlucrează cu layer-e, straturi de imagini, evenimente şi butoane. Animaţiile se creeazăuşor prin selectarea unor poziţii iniţiale şi finale ale obiectului, cât şi a unei rute pecare se va mişca. Fişierele Flash sunt de dimensiuni mici şi pot fi redate de oricebrowser care are incorporat un player sau un plug-in Flash.

7.6 Sunet pentru WWW

Odată cu dezvoltarea Internet-ului, sunetul a început să-şi facă şi el simţităprezenţa alături de imagini şi animaţie. Cel mai uşor de transferat sunt fişierele detip MIDI, care însă au o serie de dezavantaje (prezentate în capitolul 4 dedicatsunetului). O calitatea mai bună şi independentă de platforma de calucul folosită ooferă formatul MP3, care poate comprima informaţia sonoră în fişiere de dimensiunimici ce pot fi încărcate în timp scurt prin Internet. Calitatea depinde de frecvenţade eşantionare şi de numărul de biţi de cuantizare avuţi la dispoziţie la codare.

Cel mai popular format audio pentru transmiterea sunetului pe Internet este

Figura 7.7 - Winamp - player pentru fişiere MP3 şi RealAudio

114 MULTIMEDIA

însă RealAudio (extensie RA sau RAM), care permite o conexiune audio reală(adică cu întârzieri de 1 până la 10 secunde în funcţie de ruta străbătută deinformaţie). Real Audio necesită pentru redare un program special numit RealPlayer şi este folosit de majoritatea posturilor de radio care îşi pun la dispoziţieprogramul pe sau şi în World Wide Web. Datele de tip Real Audio sunt de fapt unstream, adică un flux de date audio, care este redat imediat ce pe calculator, încadrul unui director temporar se adună îndeajuns de multe date pentru a redacâteva secunde de muzică. Calitatea fluxului este stabilită dinamic, în funcţie denumărul pachetelor de informaţie care ajung la destinaţie. Uzual, furnizorul desunet Real Audio oferă mai multe fluxuri consecutive de date, de calităţi diferite.

7.7 Software

Programele disponibile pentru aplicaţii de sunet şi imagine pentru Web devindin ce în ce mai numeroase. Adaptarea unor fişiere deja existente pentru Webpoate fi însă făcută şi prin intermediul unor programe “clasice”, care în plus, aufost deja discutate pe parcursul capitolelor precedente.

Imaginile pentru Web pot fi uşor convertite şi compresate la dimensiuni maimici prin folosirea Adobe Photoshop şi a suitei Corel (Draw şi Photopaint). Alteutilitare grafice special adaptate pentru Web sunt Macromedia Fireworks, UleadPhotoimpact şi Corel Xara, toate funcţionând pe principii asemănătoare.

Animaţia pentru Web poate fi realizată cu programe ca GIF Animator, UleadWeb Razor Pro sau, la nivel mai avansat, cu Macromedia Flash şi MacromediaDirector. Acesta din urmă va fi analizate în capitolul următor.

Sunetul pentru Web poate fi generat cu utilitare deja cunoscute din capitoluldedicat sunetului, cum ar fi WaveLab sau Cool Edit care pot salva fişiere înformat MP3 sau chiar RealAudio. Pentru redare este nevoie de programe playerca Winamp sau Real Player.

Capitolul

8 APLICAŢII

În capitolele anterioare au fost analizate pe rând echipamentele necesare creăriiunor aplicaţii sau prezentări Multimedia, şi, deasemenea, elementele unei asemeneaprezentări. Odată stăpânite acestea, împreună cu programele care le crează, sepoate trece la înglobarea lor în aplicaţii interactive.

Cadrul necesar creării aplicaţiilor multimedia este oferit de aşa numiteleMultimedia Authoring Tools. Traducerile în limba română a acestui termen suntdestul de stângace, cea mai uzitată dintre ele fiind „instrumente pentru creare deconţinut, care însă se îndepărtează puţin de sensul original în limba engleză. Dinaceste considerente, în paragrafele ce urmează, termenul „authoring” va fi preluatdirect şi folosit ca atare, pentru o mai bună înţelegere.

Pe lângă programele de authoring, mai există posibilitatea includerii elemntelormultimedia şi în interiorul unor aplicaţii comune, cum ar fi cele din pachetulMicrosoft Office.

8.1 Legarea obiectelor multimedia

Elementele multimedia (şi alte forme de informaţie digitizată) pot fi tratate caobiecte discrete cu anumite caracteristici şi proprietăţi. În acest mod, obiectele(text, imagini bitmap, sunete, clipuri video) pot fi legate dinamic de anumite aplicaţiisau pot fi chiar integrate în interiorul lor.

Legăturile din Windows sunt controlate prin intermediul metodei OLE (ObjectLinking and Embedding - legarea şi integrarea obiectelor). Un obiect integrat

116 MULTIMEDIA

(embedded) devine o parte a fişierului aplicaţiei în care a fost integrat, independentde aplicaţia originală în care a fost creat. Un obiect legat (linked) conţine doar olegătură logică către un fişier al unei anumite aplicaţii. Dacă respectivul fişier estemodificat ulterior creării legăturii, aceasta face ca fişierul să fie actualizat automatîn aplicaţia care-l foloseşte. În cazul folosirii legăturilor, este bine ca fişierele cătrecare se face legătura să nu fie mutate din directorul original, deoarece în caz contrarlegătura trebuie refăcută.

8.2 Elemente multimedia în pachetului Microsoft Office

Pachetul Microsoft Office poate include şi lucra cu o serie de elementemultimedia integrate în editoarele de texte, programele de calcul tabelar sau deprezentare prin intermediul metodei OLE.

8.2.1 Word şi Excel

Cele două programe din pachetul Office permit inserarea în cadrul unui textsau în cadrul unui tabel, a imaginilor de diverse formate şi tipuri, a sunetelor de tipWAV şi chiar a filmelor AVI sau MOV. Inserarea acestor elemente se face prinintermediul meniului Insert/Object, existând posibilitatea inserării şi altor obiecte,în funcţie de celelalte aplicaţii instalate pe calculator. Astfel, un document text sau

Figura 8.1 - Fereastra OLE

Capitolul 8 - APLICAŢII 117

un tabel pot fi folosite pentru crearea unor simple prezentări multimedia, în caretextul este combinat cu sunet, imagini şi secvenţe video apelabile prin intermediulunui simplu clic pe butonul mouse-ului. Posibilităţile sunt totuşi destul de limitate,manevrarea şi poziţionarea elementelor multimedia fiind uneori anevoioasă.

8.2.2 Powerpoint

Programele de prezentare au fost în original menite să înlocuiască prezentărilecu transparente (slide-show) şi retroproiector. Între ele şi programele de authoringmultimedia se află o zonă întunecată care se îngustează din ce în ce mai mult pemăsură ce programele de prezentare înglobează tot mai multe facilităţi şi capabilităţimultimedia.

Microsoft Powerpoint este de fel totuşi o aplicaţie de creat prezentări, bazatăpe o succesiune de „diapozitive” sau cadre conţinând informaţie textuală sau grafică.Pe lângă aceste tipuri de informaţii, mai este posibilă, la fel ca la Word şi Excel,includerea fişierelor audio-video de diverse tipuri sub forma unor obiecte. Obiectulodată inclus, poate fi apelat în cadrul prezentării prin intermediul unui clic cumouse-ul, pe ecran apărând fie un player (pentru obiecte audio şi video), fie aplicaţiacu ajutorul căreia respectivul obiect a fost generat.

Figura 8.2 - Videoclip inclus în cadrul unui document Word

118 MULTIMEDIA

8.3 Authoring tools

Programele de authoring multimedia oferă posibilităţile pentru a crea o interfaţăcu utilizatorul, pentru a prezenta proiectul pe un ecran de monitor şi pentru aasambla toate elementele multimedia într-un singur proiect. Din acest motiv,programele de authoring trebuie să ofere posibilităţi de a crea, edita şi importa ogamă largă de tipuri de date, de a asambla aceste date într-un scenariu şi de afolosi o metodă structurală sau un limbaj de programare care să permităinteracţiunea cu utilizatorul.

Cu ajutorul programelor de authoring se pot crea: producţii video, animaţii,jocuri, prezentări interactive, aplicaţii educaţionale, simulări şi vizualizări tehnice.

8.3.1 Programe de authoring bazate pe pagini

Software-ul de authoring bazat pe pagini (card and page based tools) oferă omodalitate simplă de a organiza elementele multimedia. Imaginile grafice sunt înmod uzual piesa de rezistenţă a unui proiect multimedia, atât din punct de vedereal conţinutului cât şi ca suport de navigaţie prin meniuri, şi de aceea ele suntgrupate în secvenţe logice sau pe categorii în capitole şi pagini ale unei cărţi.Parcurgerea succesiunii de pagini rezultante din această grupare se face prin sărituride la o pagină la alta, conform unor legături.

Obiectele multimedia conţinute în acest tip de programe pot fi texte, obiectegrafice, butoane etc. Caracteristicile acestor obiecte sunt definite prin proprietăţişi comportamente ataşate. Activarea unui obiect se face atunci când are loc uneveniment conectat logic cu respectivul obiect, de exemplu un clic pe butonul dinstânga al mouse-ului. Comportamentul fiecărui element este determinat de un scriptataşat, adică de o succesiune de instrucţiuni într-un limbaj de programare mairudimentar. De exemplu, apăsarea unui buton poate aduce pe ecran paginaurmătoare folosind următoarea secvenţă de instrucţiuni:

on mouseUpgo next card

end mouseUp

Sintaxa limbajului este simplă, aducând oarecum cu instrucţiunile din limbajul


Basic. Fiecare produse software dispune de o sintaxă proprie a script-urilor, careînsă, din punct de vedere logic, este destul de apropiată una de alta.

Cel mai cunoscut produs de authoring bazat pe pagini este HyperCard, destinatiniţial pentru calculatoarele Macintosh, dar apărut de curând şi într-o versiuneWindows.

8.3.2 Programe de authoring bazate pe icon-uri

Icon-urile sunt elementele de bază ale acestui tip de programe de authoring.Structura logică a aplicaţiei este construită de către utilizator prin crearea uneidiagrame de tip „flow-chart” conţinând evenimente, sarcini şi decizii. Fiecare dinaceste elemente are asociate unul sau mai multe icon-uri, cărora, odată construităstructura proiectului, li se pot adăuga elementele multimedia: text, grafică, animaţie,sunet şi secvenţe video.

Macromedia Authorware este cel mai reprezentativ produs din gamă,permiţând crearea unor aplicaţii complexe fără a folosi script-uri. Interactivitateaeste maximă prin folosirea icon-urilor, structurile rezultante putând fi uşormodificate sau dezvoltate ulterior.

Authorware dispune de mai mult de 200 de variabile de sistem şi funcţii pentru

Figura 8.3 - Structură de decizie bazată pe icon-uri în programul Authorware

120 MULTIMEDIA

captura, manipularea şi afişarea datelor proiectului. Variabilele pot decideinteracţiunea, durata, dimensiunile, iar funcţiile pot fi matematice, logice, de tipcaracter, video, grafice etc. Icon-urile folosite sunt:

afişează un text sau o imagine pe ecran;mută un obiect între două coordonate cu o viteză stabilită de utilizator;şterge textul sau imaginea afişată cu icon-ul 1;întrerupe desfăşurarea acţiunii până când se apasă pe butonul mouse-ului;selectează care set de icon-uri ataşate va fi executat în continuare;prezintă utilizatorului opţiuni pe baza cărora se face decizia de continuare;execută calcule aritmetice sau funcţii de control speciale;organizează structura prin crearea de spaţiu pentru mai multe icon-uri;permite includerea de secvenţe animate de tip cadru cu cadru;permite includerea fişierelor de sunet;permite includerea şi controlul secvenţelor video;porneşte execuţia unui fişier de la o locaţie intermediară;opreşte execuţia.

8.3.3 Programe de authoring temporale

Cele mai populare programe de authoring sunt cele gestionate temporal,ordonând evenimentele proiectului multimedia pe o axă temporală divizată în cadre(frames). Fiecare cadru are asociat unul sau mai multe elemente multimedia, eleputând să se întindă pe durata mai multor cadre sau să cicleze în aşteptatea unorcomenzi din partea utilizatorului.

Figura 8.4 - Elementele distribuţiei într-o aplicaţie Macromedia Director


Macromedia Director este reprezentantul cel mai cunoscut al acestui tip deprograme de authoring, fiind o unealtă puternică şi complexă pentru crearea deprezentări, animaţii, aplicaţii multimedia interactive şi chiar videoclipuri. Curba sade învăţare este destul de plată, dar odată deprins, Director pune la dispoziţiautilizatorului posibilităţi practic nelimitate în domeniul multimedia.

Director este compus din trei elemente principale: distribuţia (cast), partitura(score) şi scena (stage).

Distribuţia este de fapt o bază de date multimedia conţinând imagini, grafice,fişiere de sunet, text, palete, elemente vectoriale, script-uri, butoane, secvenţevideo sau chiar şi alte fişiere Director. Elemente enumerate anterior pot fi atâtimportate din alte apilcaţii, cât şi create cu setul de unelte şi editoare proprii aleprogamului.

Partitura constituie o modalitate de a lega între elementele conţinute îndistribuţie, prin trecrea lor pe axa temporală divizată în cadre. Score-ul poate săconţină până la 24 de canale simultan, ceea ce înseamă că tot atâtea obiectemultimedia pot fi suprapuse deodată în acelaşi cadru. Conţinutul cadrului esteredat într-o fereastră numită scenă (stage) cu o viteză specificată în canalul detemporizare al partiturii. Tranziţiile şi efectele vizuale disponibile în Director suntîn număr mare, permiţând obţinerea unor rezultate excelente cu acest program.

Macromedia Director foloseşte pentru controlul partiturii un limbaj scriptic

Figura 8.5 - Cele trei elemete de bază din Director: distribuţia, scena şi partitura

122 MULTIMEDIA

care permite inteacţiunea utilizatorului şi controlul programat. Un editor propriude script-uri gestionează acest limbaj numit Lingo care dispune de subrutine şifuncţii complexe de manipulat secvenţe video, audio, animaţii şi periferice de intrareşi ieşire.

Rezultatul combinării elementelor prezentate până acum este un film (movie)de tip Director, care poate fi configurat să lucreze ca o aplicaţie de sine stătătoare,independentă de programul care l-a creat. Există şi posibilitatea optimizării şicompactării filmului Director pentru rularea sa prin Internet, prin jncluderea saîntr-un document HTML. În acest caz, pe computerul destinatarului este nevoiede un plug-in Schockwave Director care să permită rularea filmului.

1. Andleigh, K.P., Thakrar, K. – Multimedia Systems Design, Prentice Hall,London, 1996

2. England, E., Finney, A. – Managing Multimedia, Addisson-Wesley, London,1998

3. Green, P. – Understanding Digital Color, Graphic Arts Techical Foundation,New York, 1995

4. Jeffcoate, J. – Multimedia in Practice, Prentice Hall, London, 19955. Marcus, A. – Graphic Design for Electronic Documents and User Interfaces,

Addisson-Wesley, 19926. Marian, E. – Montaje electroacustice HI-FI, Ed. Tehnică Bucureşti, 19977. Pohlman, C.K. – Principles of Digital Audio, McGraw/Hill, New York, 19998. Sheu, J.B., Ismail, M. – Multimedia Technology for Applications, IEEE Press,

19989. Vaughan, T. – Multimedia: Making it Work – Fourth Edition, McGraw/Hill,

199910.Vlaicu, A., Dobrotă, V., Iacob, S. – Tehnologii multimedia, Universitatea

Tehnică din Cluj, 199711.Williams, R. – The Non-Designer´s Type Book, Peach Pit Press, Berkeley,

199912.Williams, R. – The PC is not a Typewriter, Peach Pit Press, Berkeley, 1992

BIBLIOGRAFIE

Date post:	16-Dec-2020
Category:	Documents
Upload:	others
View:	1 times
Download:	0 times