Мультимедиа

Определение

Мультимедиа (от лат. multum — «много» и media — «средоточие, средства») — это технология, обеспечивающая одновременное использование различных форм представления информации: текста, звука, графики, анимации и видео в едином цифровом продукте.

Основные составляющие мультимедиа

Мультимедийный продукт может включать:

• Текст — письменная информация
• Статические изображения — фотографии, рисунки, чертежи, схемы
• Звук — речь, музыка, звуковые эффекты
• Анимацию — движущиеся объекты, созданные компьютером
• Видео — последовательность кадров реального мира
• Интерактивность — возможность пользователя взаимодействовать с контентом

Аналоговый и цифровой звук

Аналоговый звук — непрерывный сигнал, меняющийся по амплитуде и частоте (например, звук человеческого голоса, виниловая пластинка).

Цифровой звук — звук, преобразованный в последовательность чисел. Для перевода аналогового звука в цифровой используется дискретизация (временнáя) и квантование (по уровню).

Параметры цифрового звука

1. Частота дискретизации — количество измерений амплитуды звука в секунду. Измеряется в герцах (Гц) или килогерцах (кГц).

   • 8 кГц — телефонное качество
   • 22,05 кГц — качество радиотрансляции
   • 44,1 кГц — качество аудио-CD
   • 48 кГц — профессиональное качество (студийная запись, DVD)

2. Разрядность квантования (глубина звука) — количество бит, используемых для хранения одного измерения амплитуды.

   • 8 бит — 256 уровней громкости (низкое качество)
   • 16 бит — 65 536 уровней (стандарт CD-качества)
   • 24 бита — ~16,7 млн уровней (студийное качество)

Расчёт объёма звукового файла

Формула для моно-звука: I = D × T × i, где:

• I — объём файла (в битах)
• D — частота дискретизации (Гц)
• T — длительность звучания (с)
• i — разрядность (бит)

Для стереозвука результат умножается на 2 (два канала).

Форматы звуковых файлов

• WAV (Wave) — без сжатия, высокое качество, большой объём
• MP3 (MPEG Layer 3) — сжатие с потерями, удаление неслышимых частот, малый объём
• AAC (Advanced Audio Coding) — более эффективное сжатие, чем MP3
• FLAC (Free Lossless Audio Codec) — сжатие без потерь
• OGG — свободный формат сжатия с потерями

Цифровое видео

Видео — это последовательность кадров (изображений), сменяющих друг друга с определённой частотой. Стандартная частота кадров: 24, 25, 30 или 60 кадров в секунду (FPS).

Форматы видеофайлов: AVI, MP4 (H.264), MKV, MOV, WebM.

Компьютерные презентации

Презентация — это последовательность слайдов, объединённых общей темой. Слайд может содержать текст, изображения, таблицы, диаграммы, звук, анимацию, видео и гиперссылки.

Программы для создания презентаций: Microsoft PowerPoint, LibreOffice Impress, Google Slides, Canva.

Примеры

Пример 1. Объём звукового файла

Определите объём стерео-аудиофайла длительностью 10 секунд при частоте дискретизации 44,1 кГц и разрядности 16 бит.

Решение: D = 44 100 Гц T = 10 с i = 16 бит Количество каналов = 2 (стерео)

I = D × T × i × каналы = 44 100 × 10 × 16 × 2 = 14 112 000 бит. I в байтах = 14 112 000 / 8 = 1 764 000 байт ≈ 1,68 Мбайт.

Ответ: ≈ 1,68 Мбайт.

Пример 2. Сравнение форматов

Один и тот же трёхминутный трек сохранён в форматах WAV и MP3. Почему размеры файлов сильно отличаются?

Решение: Файл WAV сохраняет звук без сжатия — каждое измерение амплитуды записывается полностью. Файл MP3 использует сжатие с потерями: удаляются частоты, которые человек практически не слышит, данные уплотняются. В результате MP3-файл может быть в 7–10 раз меньше WAV-файла при незначительной для большинства слушателей потере качества.