8.2. Понятия о новых информационных технологиях

Под новыми информационными технологиями следует понимать систему принципов, методов и способов представления, сбора, накопления, хранения, обработки, поиска, передачи информации в цифровой форме и выдачи ее пользователю в необходимом виде.

Новая информационная технология - ИТ с дружественным интерфейсом работы пользователя, использующая персональные компьютеры и телекоммуникационные средства. Основными принципами новых компьютерных технологий являются:

• интерактивный режим работы с компьютером;

• интегрированность с другими программными продуктами;

• гибкость процесса изменения постановок задач и данных.

Движущей силой развития систем мультимедиа стали цифровые технологии представления, хранения и передачи аудио- и видеосигналов. Возможность включения "новых элементов" в систему обработки информации с помощью компьютерных средств коммуникации получила название новые информационные технологии.

Аудио- и видеосигналы долгие годы были не доступны для обработки в компьютерной среде в качестве семантической (смысловой) системы, т. е. несущей содержательный смысл. Это связано с тем, что аудио- (звук) и видео- (свет) информация, имея в своей физической основе энергетическую природу и сложную пространственно-временную волновую (аналоговую) "конструкцию", трудно поддается логико-математической формализации. Звуковой и световой сигналы представляют собой нечто материальное, возникающее в процессе движения и взаимодействия микроэлементов в определенной среде.

Обычно звуковая информация представляет собой набор фонов, который несет в себе как полезные сигналы, так и шумы. Шум искажает или портит часть полезного звукового сигнала, обычно самые тонкие его нюансы. При аналоговой системе обработки звуковой информации шум усиливается или копируется вместе с сигналом и усиливает эффект "накопления", что приводит к искажению звуковой информации.

Цифровая технология записи звуковой информации позволяет игнорировать уровни шумовых сигналов, отличающихся от двух стандартов (аналогично 0 и 1), используемых в цифровых акустических системах. Это позволяет повторно передавать, усиливать и копировать звуковую информацию, отфильтровывая полезный сигнал, и удалять шумовые помехи. Главное преимущество цифровой технологии заключается в ее потенциальной возможности хранить вечно качественно записанную звуковую и видеоинформацию.

Видеоизображение значительно ближе к форме представления в компьютере по своей электромагнитной природе. Видеоизображение - это информационные объекты, которые воспринимаются человеком как набор фотонов световых частиц, воздействующих на сетчатку человеческого глаза. Глаз человека представляет собой сложную систему линз, которая фокусирует световой поток, характеризуемый контрастностью и освещенностью. При нормальных, типовых условиях просмотра изображения человеческий глаз не может различить разницу двух точек, отстоящих одна от другой на расстоянии 0,25 мм.

Видеоизображение может быть представлено дискретно в виде набора графических изображений, которые разбиваются на дискретные части, называемые пикселами. Одинарный пиксель называется точкой. Видеоизображение, построенное по точкам, имеет матричную структуру, т, е. строится по координатной сетке. Количество точек на экране характеризует разрешающую способность дисплея.

Движущееся изображение построено на основе создания "иллюзии" перемещения объектов в пространстве за определенный отрезок времени. Такая "иллюзия" создается в силу существующего визуального порога восприятия человеком набора световых вспышек. Этот эффект называется инерционностью зрения, что позволяет воспринимать вспышки света как постоянное свечение. Считается, что средняя частота вспышек света 15 за секунду достаточна для восприятия человеком как непрерывное свечение. Если человеку показывать соответствующий набор изображений с такой скоростью или больше, то он будет воспринимать плавное непрерывное движение объекта. Учитывая свойства природной ограниченности зрения человека различать визуальные изменения, происходящие в период V24 с, разработаны основные методы создания видеофильмов. Этот же природный "дефект" человеческого зрения используется при разработке анимационных технологий компьютерной графики, учитывается при создании эффектов движущегося изображения.

Цифровая технология позволила достаточно быстро изменить представления о "способностях" компьютера, не только обрабатывать текстовую и графическую информацию, но и сочетать все существующие в обществе формы представления информации. Таким образом, системы мультимедиа родились на стыке компьютерных и цифровых технологий создания, хранения и передачи аудио- и видеосигналов. Цифровое управление информацией всегда являлось прерогативой компьютерных технологий. Основой такого управления является "способность" компьютерных систем к скоростному вычислению бинарной (1 и 0) информации по заданному алгоритму.

НТП в конечном итоге привел творческие поиски инженеров к разработке новых средств создания и хранения большого объема информации (мегабайт) на маленьких носителях информации - компакт-дисках. Это позволило создать качественные информационные аналоги многих национальных шедевров культуры и открыть границы музеев, библиотек и коллекций для знакомства и их изучения на всем мировом пространстве.

Видеоинформация требует более высокой точности при воспроизведении, чем звуковая. Следовательно, при записи видеоинформации требуется увеличение числа побитовой записи, пригодной для хранения. Поэтому для передачи видеофайлов используются специальные методы уплотнения (сжатия) данных, представляющих видеоинформацию.

Цифровые технологии, предназначенные для создания звуковых и видеофайлов, органично соединяются с компьютерными технологиями создания текстовых и графических файлов, создавая многообразие различных эффектов при воспроизведении мультимедиа-приложений. Новые информационные технологии, таким образом, представляют собой единый комплекс цифровых и компьютерных технологий. Развитие цифровых технологий дает реально на физическом уровне убедиться в дискретности информационных систем, окружающих человека, и технической возможности их представления в различном виде.