Наибольшие проблемы в системах мультимедиа возникают с видеоизображением – просмотром и записью видеофильмов, монтажом их, изготовлением компьютерных видеоклипов, поскольку оцифровка аналоговых сигналов видеокартами порождает огромные массивы данных. При создании видеофильма, запись последовательности кадров в цифровом виде требует больших объемов внешней памяти. Например, при частоте кадров 25 в секунду для запоминания одной секунды полноцветного полноэкранного видео требуется 20 – 30 Мбайт, и оптический диск емкостью 600 Мбайт вместит менее полминуты изображения. Но последовательность кадров недостаточно только запомнить, ее надо еще вывести на экран в соответствующем темпе. Подобной скоростью передачи информации – около 30 Мбайт / с – не обладает ни одно из существующих внешних запоминающих устройств.

Эти проблемы – памяти и пропускной способности – решаются с помощью методов сжатия – развертки данных, которые позволяют сжимать информацию перед записью на внешнее устройство, а затем считывать и разворачивать в реальном режиме времени при выводе на экран. Так для движущихся видео-изображений существующие адаптивные разностные алгоритмы могут сжимать данные с коэффициентом порядка 100:1— 160:1. что позволяет разместить на CD-ROM около часа полноценного озвученного видео. Работа этих алгоритмов основана на том. что обычно последующий кадр отличается от предыдущего лишь некоторыми деталями, поэтому, взяв какой то кадр за базовый, для следующих можно хранить только относительные изменения. При значительных изменениях кадра, например, при монтажной склейке, наезде или панорамировании камеры, автоматически выбирается новый базовый кадр. Для статических изображений коэффициент сжатия, естественно, ниже – порядка 20—30:1.

Аудиоустройства компьютера

Сегодня компьютер все больше и больше применяется для прослушивания музыки, видеофильмов со звуковым сопровождением и даже в качестве инструмента студии звукозаписи. Для этого в компьютер оснащается специальными устройствами – звуковыми колонками, микрофонами и звуковой картой. Чем качественнее необходимо звучание, чем требовательнее слушатель, тем сложнее и дороже эти устройства. Поскольку цена этих устройств может колебаться в достаточно значительных пределах, то для правильного их выбора необходимо лучше понимать их устройство, принцип действия.

Рассмотрим подробнее, каким образом компьютер работает со звуком. Наибольшая трудность здесь заключается в том, что процессор компьютера работает в дискретном цифровом режиме, понимая только 1 и 0. Звук же в воспроизводящих динамиках получается за счет аналогового (непрерывного) сигнала. Поэтому для записи звука на устройства хранения информации компьютера звуковой сигнал аналогового типа компьютеру необходимо преобразовать в цифровой вид, а для воспроизведения – цифровую запись его преобразовать в аналоговый вид. Для этого в системный блок компьютера устанавливается звуковая карта или аудио адаптер (Sound Blaster), которая и выполняет это преобразование, подобно тому, как это делается в видеокарте, рассмотренной ранее.

Цифровые выборки реального звукового сигнала хранятся в памяти компьютера (например, в виде WAV-файлов). Считанный с диска цифровой сигнал дается на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), который преобразует цифровые сигналы в аналоговые. После фильтрации их можно усилить и подать на акустические колонки для воспроизведения. Важными параметрами аудио адаптера являются частота квантования звуковых сигналов и разрядность квантования.

Частоты квантования показывают, сколько раз в секунду берутся выборки сигнала для преобразования в цифровой код. Обычно они лежат в пределах от 4—5 кГц до 45—48 Кгц.