16. Видеоформаты. Звуковые форматы. Vrml-моделирование.

Семейство форматов MPEG. В последнее время в составе электронных изданий все более широко используется цифровая видеоинформация. Это стало возможным благодаря разработке эффективных алгоритмов сжатия видеоданных, которые позволяют разместить в относительно небольшом объеме современных цифровых запоминающих устройств длительные видеоролики со звуковым сопровождением. Основные алгоритмы сжатия построены на базе методов MPEG, предложенных экспертной группой по кинематографии Moving Picture Expert Group (MPEG).

В январе 1992 г. этой группой была представлена первая версия стандарта для сжатия видео- и звуковых файлов, получившая название MPEG phase 1, или просто MPEG 1 (ISO 11172). Данный стандарт определял методы компрессии, позволяющие довести скорости передачи видео- и аудиоданных до 1,5 Мбит/с, что соответствует скоростям обмена обычных приводов CD-ROM и стримеров. В качестве отправной точки отсчета принято изображение размером 352 × 288 пикселов (для PAL-сигнала) с частотой 30 кадров (фреймов) в секунду. С помощью MPEG-сжатия объем видеоинформации можно заметно снизить и часовая видеопрограмма уместится в 2 Гбайт.

Затем по мере расширения задач передачи видеоинформации, повышения пропускной способности каналов и роста требований к визуальному качеству получаемых изображений появилось несколько версий стандартных форматов - MPEG-2, MPEG-3, MPEG-4, MPEG-7, MPEG-J, оптимизированных под определенные условия.

AVI (Audio-Video Interleaved) разработан Microsoft для хранения и воспроизведения видеороликов, представляет собой контейнер, в котором может быть что угодно, начиная от MPEG1 и заканчивая MPEG4. Он может содержать в себе потоки четыре типов – Video, Audio, MIDI, Text. Обычно используемое расширение файла .avi. Видеопоток может быть только один, а аудио – несколько. AVI может содержать и только один поток – или видео, или аудио. AVI не накладывает никаких ограничений на тип используемого кодека, ни для видео, ни для аудио – они могут быть любыми.В AVI файлах могут сочетаться любые видео- и аудиокодеки. AVI использует меньшее сжатие, чем аналогичные форматы. AVI-файлы могут быть проиграны различными плеерами, но плеер должен поддерживать кодек используемый для кодирования данного видео.

Звуковые форматы:

Audio Interchange File Format (AIFF) — формат аудио файлов применяемый для хранения звуковых данных на персональных компьютерах и на других электронных аудиоустройствах. AIFF был разработан компанией Apple Computer в 1988 году, на основе формата IFF компании Electronic Arts, и чаще всего используется в компьютерах Apple Macintosh.

Видеокодек. Устройство или программное обеспечение, обеспечивающее сжатие и распаковку цифрового видео.

Аудиокодек. Устройство или программное обеспечение, обеспечивающее сжатие и распаковку цифрового аудио.

Контейнер. Также называется форматом оболочки, в нем хранятся данные мультимедиа и сведения о способах хранения этих данных в контейнере.

Звуковые данные в стандартном файле формата AIFF представляют из себя несжатую импульсно-кодовую модуляцию. Также существует и сжатая версия формата AIFF, которую называют AIFC (изредка AIFF-C), в которой для сжатия могут быть использованы различные кодеки.

AIFF, наряду с SDII и WAV, является одним из форматов который используется в профессиональных аудио и видео приложениях, так как в отличие от более популярного формата mp3 в нём звук не имеет потерь в качестве. Как и любые несжатые файлы, файлы AIFF занимают намного больше дискового пространства чем их сжатые аналоги: одна минута стерео звука с частотой дискретизации 44,1 кГц и размером выборки 16 бит занимает около 10МБ.

Формат звуковых файлов WAV. Этот термин применяется в двух различных значениях. Первое значение - «цифровой неупакованный звук». Иногда при ссылке на WAV имеют в виду, что это звуковой файл или поток, не использующий упаковку или использующий несложную упаковку без потери качества сигнала. В этом смысле WAV может обозначать не только файлы с расширением .wav, но и, к примеру, .au.

Второе значение - конкретный формат звукового файла, применяемый в основном в приложениях операционной среды Windows. Обычно такой файл содержит неупакованный звук. На практике в WAV-файле может содержаться звуковая информация, сжатая, например, алгоритмом MPEG. Более того, если в аудиосистеме установлен соответствующий декодер, такой WAV-MPEG-файл будет читаться любой звуковой программой, которая использует стандартные системные механизмы декодирования.

Популярность WAV-формата обусловлена масштабами распространения операционной системы Windows и авторитетом фирмы Microsoft. Этот формат похож на AIFF-формат для платформы Apple, однако они программно-информационно несовместимы.

Цифровой интерфейс и формат MIDI-данных. Musical Instrument Digital Interface (MIDI) - цифровой интерфейс музыкальных инструментов - был создан в 1982 г. ведущими производителями электронных музыкальных инструментов. Первоначально этот формат предназначался для замены принятых в то время аналоговых способов управления музыкальными инструментами. Впоследствии он стал стандаpтом де-факто в области электpонных музыкальных инстpументов и воспроизведения музыки в компьютеpных аудиосистемах.

MIDI пpедставляет собой событийно-оpиентиpованный пpотокол связи между инстpументами и компьютерными системами. Цифровое MIDI-сообщение может включать информацию о любых действиях исполнителя и его воздействии на оpганы упpавления музыкальным инструментом.

Файлы формата MIDI (если говорить на профессиональном языке) являются набором команд для "зашитых" в звуковую плату ПК синтезированных звуков. При воспроизведении данного формата можно изменять тональность, темп, подменять инструменты. MIDI имеет очень маленький объём и может воспроизводиться только при помощи специальных компьютерных программ MIDI-плееров. Формат MIDI не приемлем для записи и хранения голоса. MIDI имеет небольшой размер файла. К плюсам MIDI файлов можно отнести возможность его последующего редактирования.