Поєднання атомарних об'єктів Dexter. Включення компонентів - список «покажчиків» ("pointers") чи віртуальний список компонентів, що сформований за запитом.

Інкапсуляція компонентів. З компонентів можна встановити зв'язки з об'єктами даних, що містяться в деякому зовнішньому сховищі. У даному випадку внутрішня структура цього сховища є "видимою" з компонента і всіх його складових. Допустимий також зв'язок зі сховищем як єдиним цілим. Розробники DHM вважають, що подібний спосіб моделювання взаємозв'язків дозволяє "відобразити вкладену структуру об'єктів реального світу безпосередньо у вкладену структуру компонентів".

Структуровані складні компоненти. Встановлюють відносини між змістом одного компонента та іншими компонентами за допомогою багатоцільового зв'язку. Вихідний компонент у дійсності складає таблицю з ключевими полями, а зв'язки виходять з рядків цієї таблиці можуть бути спрямовані як до інших компонентів, так і до їх внутрішнього змісту. Dexter фактично відноситься до комбінованих моделей, оскільки зачіпає динамічні аспекти систем гіпермедіа в частині зовнішньої взаємодії на рівнні виконання, але основну увагу концентрує на моделюванні гіпермедіа пам'яті. Таким чином, Dexter можна розглядати, як непогану основу для стандартизації.

Амстердамська модель гіпермедіа. Амстердамська модель гіпермедіа - Amsterdam Hypermedia Model (AHM)-розширює модель Dexter, додаючи в неї поняття часу, атрибутів представлення високого рівня (high-level presentation attributes) і контексту зв'язку (link context). Частина цих розширень заснована на базових концепціях поведінкової мультимедійної моделі CMIF. Амстердамська модель гіпермедіа розширює модель Dexter, до точного об'єднання і синхронізації динамічних гіпермедіа структур, таких як відео, музика, мова. Моделі представлення корисні для розробки в авторизованому середовищі сумісних і мобільних додатків. Моделі також допомагають налагодити повторне використання даних, визначити відсутню інформацію, відшукати помилки і модифікувати альтернативну структуру. У кінцевому підсумку налагоджені моделі можуть бути адаптовані в новому великому проекті. Фактично в даному розділі мова піде про різні динамічних аспектах презентації документів. Під документом при цьому розуміється колекція взаємопов'язаних компонентів, кожен з яких може бути рекурсивно визначено на основі інших компонентів або примітивних елементів даних різних типів, званих також сутностями (entities). Презентація - це активна форма документа, його візуальне подання. Взагалі кажучи, терміни "документ" і "уявлення", так само як, хоча і в меншій мірі, "компонент" і "сутність", можна розглядати як взаємозамінні. Їх уточнення має визначатися конкретним контекстом. У всіх сумнівних ситуаціях, що стосуються термінологічних нововведень AHM, слід керуватися апаратом Dexter, як найбільш чітко визначеним. Використання динамічного середовища не є специфічним для мультимедіа. Включення залежить від часу інформації (наприклад відео- і аудіофрагментів) припустимо і у традиційний гіпертекст. Але в цьому випадку мова може йти тільки про дуже примітивні вставки. Для комплексного вирішення "проблеми часу" в гіпермедіа слід, перш за все, точніше визначити клас систем, в яких дана проблема особливо актуальна.

Рис. 24 дає деяке уявлення як про загальні аспекти гіпертекстових, мультимедійних та гіпермедійних моделей, так і про їх специфічні особливості.

Рис.24 Гіпертекст (а), мультимедіа (б) та гіпермедиа (в).

Гіпертекст представлений мережею взаємозалежних компонентів. Зв'язки можуть бути зліплені з якорями. Незалежно від відмінності в деталях реалізації компонентів, зв’язків якорів, інших особливостей, у всіх гіпертекстових системах є поняття "відвідування" (visiting) компонента користувачем, визначається часом, після закінчення якого цей візит або припиняється (в силу змісту самого завдання), або переривається / продовжується шляхом задіяння зв'язків з іншими компонентами. Відзначимо, що візуальний ефект візиту - демонстрація тексту, графіки, відео, - зазвичай розглядається як внутрішня властивість самих даних. Загальне представлення мультимедіа також дано у вигляді набору компонентів. При цьому на відміну від компонентів гіпертексту, компоненти мультимедіа представлені у деякому зумовленому порядку. Щоб висловити це явно, введена лінія часу. Користувач як і раніше має довільний, що задається зв'язками доступ до компонентів, але при цьому обрані компоненти можуть змінюватися в часі незалежно від втручання користувача. Порядок їх подання користувачеві також якимось чином визначений. Навігація в мультимедійному просторі зазвичай здійснюється двома способами. Перший полягає в послідовному перегляді матеріалу, починаючи з певної точки, подібно перегляду відеокасети з можливим стартом / стопом, поверненням, швидкою прокруткою та іноді з пошуком. Другий спосіб передбачає перехід (стрибок, якщо проводити аналогію з швидкою прокруткою) із зв'язків, як це і робиться в звичайному гіпертексті. Слід, однак, мати на увазі, що точка зупинки задається не користувачем, а розробником документа. З рис. 24 також видно, що кожний компонент гіпермедіа - це, фактично, автономне мультимедійне подання. При цьому зв'язки встановлюються як всередині компонентів, так і між ними, і кожен компонент існує відповідно зі своєю лінією часу.

Однорідні за часом реалізації відносини в AHM. Опис часових характеристик усередині документа залежить від природи елементів даних і способу їх комбінування для презентації. Внутрішня структура даних в моделі гіпермедіа не розглядається, але складові компоненти є центральним місцем цієї моделі. У звичайному гіпертексті час присутній неявно: часто, як відображення поведінкового аспекту презентації, що визначається відстеженням зв'язків. Переважно поділ часових відносин між елементами даних на два великі класи: ті, які забезпечують одночасне подання компонентів, і ті, які визначають послідовність подання компонентів. У Амстердамської моделі ці класи називаються колекція і синхронізація. Цілком очевидно, що складові компоненти Dexter можуть використовуватися для об'єднання (у колекцію) атомарних компонентів, що мають подаватися спільно. Але так як визначення складового компонента не містить ніякого механізму для опису часових відносин між сутностями, модель Dexter не може вважатися досить загальною. Виникає проблема синхронізації, як внутрішньої, так і зовнішньої, для об'єднаних компонентів. Така синхронізація може бути заснована на структурній інформації, тобто шляхом маніпулювання представленням даних усередині компонентів, або на утриманні компонентів. Існує кілька підходів до синхронізації та об'єднання компонентів. Три основних показані на рис. 11. Прихована структура (hidden structure). Основний спосіб роботи з даними, що залежать від часу, в рамках гіпертексту - їх розміщення разом з інтерпретацією змістовної частини компонента. За Dexter це означає розміщення мультимедійної

Рис. 11. Прихована (а), ррозподілена (б) і складова (в) структури син­хронізації в гіпермедіа.

інформації на внутрішньокомпонентному рівні. Колекція, як набір сутностей, які мають відтворюватися одночасно, створюється за допомогою зв'язку з єдиною точкою прибуття, в якій вказується спосіб відносної синхронізації сутностей. Такий підхід не вимагає кардинальних змін моделі гіпертексту, але може виявитися невідповідним для випадків більш складних комбінацій мультимедійних компонентів. Якщо не всі медійні компоненти під час презентації "стартують" одночасно, потрібно дуже складний механізм контролю синхронізації. Контроль може бути визначений в самих елементах даних (це можливо в разі використання одного джерела, наприклад CD-ROM) або виражатися у вигляді складного взаємозв'язку між компонентами, який буде забезпечувати правильну послідовність презентації. На жаль, обидва ці підходи не годяться для розподілених систем. У будь-якому випадку досить складні вкладені компоненти неадекватно представляються у Dexter саме через відсутність в цій моделі поняття часу. Розділена структура (separate structure). У даному випадку кожен мультимедійний фрагмент представлений окремим блоком. Їх об'єднання в колекцію може здійснюватися за допомогою багатоцільових зв'язків, які активізують необхідні компоненти. Такий підхід прийнятий, наприклад, в Intermedia [13]. Проблема синхронізації, однак, як і раніше залишається відкритою, оскільки точний час активізації (читай - демонстрації) компонентів невідомо. Одне з можливих рішень реалізовано в системах Harmony і Videobook: інформація про відносне часу початку демонстрації компонентів включена в опис зв'язків. Такий підхід вирішує проблему для систем з відносно невеликою кількістю вузлів, оскільки в даному випадку опис зв'язку перетворюється в дуже складну конструкцію, яка відображатиме різні аспекти: компоновку вузлів в колекцію, навігацію і синхронізацію. Відповідно, значно зростає трудомісткість складання такого багатопланового опису. Ще один недолік розділеної структури - втрата межкомпонентних зв'язків і, як наслідок, ускладнення підготовки (компонування) презентацій і програм інтерфейсу користувача.

Складова структура (composite structure). Кілька елементів можуть бути згруповані в складові компоненти, в яких може визначатися внутрішня синхронізація. Іноді доречно поєднувати в одному компоненті однотипні елементи. У порівнянні з розділеною структурою, колекція стає простіше і, як наслідок, спрощується проблема синхронізації. Для простих додатків даний метод цілком підходить. Але загальну проблему опису заснованих на синхронізації за часом взаємозв'язків усередині моделі гіпермедіа він не вирішує: ця проблема просто поділяється на ряд підпроблем, кожна з яких вирішується за допомогою одного з описаних вище підходів. Взагалі, групування та структурування компонентів виявляється дійсно корисним тільки в тому випадку, коли в моделі саме по собі добре визначено поняття часу. Таким чином, основний засіб опису однорідних за реалізацією у часі відносин між сутностями в Амстердамській моделі - складові компоненти. Визначення складового компонента містить список підлеглих компонентів (складових або атомарних). Груба (coarse-grained) синхронізація між компонентами задається як затримка за часом між активізацією підлеглого компонента і складового компонента, що його містить. Вона явно вказується в підлеглому компоненті. Точна (fine-grained) синхронізація поділяє родинні (sibling) і вкладені (nested) підлеглі компоненти. Вона задається дугами синхронізації (synchronization arcs). Дуги синхронізації не служать цілям навігації. Вони висловлюють обмеження за часом, які повинні витримуватися в системі. Однорідні за часом реалізації відношення задаються у вигляді інтервалу синхронізації, що включає чисельне значення, допустиме відхилення і тип синхронізації. Тип означає прив'язку до початку / закінчення або відлік від початку показу компонента, а також вид прив'язки: жорстка (hard) або консультативна (soft). У залежності від вказанного виду в разі непотрапляння в інтервал синхронізації виконуюча система фіксує збій або продовжує презентацію. Однорідні за часом виконання концепції Амстердамської моделі дозволяють описувати досить точно широкий клас поведінкових властивостей документів. Вони можуть бути пристосовані, наприклад, до SGML-форм.

Компоненти та зв'язку в АНМ. Концептуальна структура даних для атомарних і складових компонентів АНМ має пряму схожість зі структурою Dexter. Атомарний компонент містить метаінформацію про окремий блок даних, а складовий - про набір (колекції) блоків (атомарних або складових). Слід зазначити, що вся інформація прив’язана до атомарних компонентів. У цьому три переваги в порівнянні з Dexter: 1) інформація про час і зовнішнє представлення локалізується в атомарних, а про загальну структуру презентації - в складових компонентах, що полегшує супровід; 2) підтримується повторне використання (reusability) даних, оскільки кожна сутність певним чином відокремлена, 3) полегшується підтримка великих обсягів мультимедійної інформації, зокрема - в розподілених системах. Подібно своїм аналогам з Dexter, атомарні компоненти АНМ містять інформацію про зовнішнє представлення, атрибути (властивості), якоря зв'язків та змістовну частину. Презентаційний опис значно розширено за рахунок включення в нього часових характеристик і атрибутів високого рівня. Складові компоненти AHM містять деякі суті, відсутні в Dexter. Перш за все, ці компоненти орієнтовані на адекватну презентацію, а не просто пов'язані набори вузлів для цілей навігації. У той же час тривалість показу вкладених компонентів не вказується: вона складається з тривалостей для атомарних складових. Існує також поняття типу складового компонента (composite type). Паралельний і послідовний типи очевидним чином визначають спосіб презентації блоків складового компонента. Хоча зв'язки впливають і на порядок презентації та на синхронізацію показу компонентів, ці однорідні за часом реалізації аспекти не визначають природи зв'язків. Їх основне призначення - забезпечення логічної навігації в документі. Те, що внутрікомпонентні зв'язки в Dexter не розглядаються, можна охарактеризувати як недогляд, оскільки такі зв'язки мали б забезпечити в середині складного компонента, наприклад, переходи типу «швидке перемотування» (fast forward). Ще одне їх можливе застосування - реалізація механізму зміни / збереження даних.

У порівнянні з простими гіпертекстовими системами в системах мультимедіа встановлення зв'язків всередині та між компонентами значно складніше, оскільки елементи мультимедіа (відео, звук, графіка) практично не можна фрагментувати довільно. Це може привести до повного хаосу. Друга проблема, котра пов'язана з простим перенесенням гіпертекстових зв'язків у мультимедіа, більш складна. Вона обумовлена тим, що не завжди точно визначена та частина інформації з сайту-джерела, яка повинна залишатися в розпорядженні користувача при переході по зв'язку до цільового вузла. У простих випадках мова, наприклад, може йти про перекриття, заміщення, гасіння або інші засоби розміщення вікон (windowing), поєднання відео зі звуком і т.інш. Важливо, щоб гіпермедіа визначала керуючі структури способом, зручним для адекватного опису поведінкових аспектів прикладних завдань. Необхідний метод розбиття компонентів на взаємопов'язані підкомпоненти або, як більш радикальне рішення, розширене тлумачення дії зв'язків. У Амстердамської моделі рішення даної проблеми засноване на введенні поняття контекста зв'язку. Контекст зв'язку - це складовий компонент, який містить набір усіх компонентів, що беруть участь в операції зв'язування. Контекст природним чином поділяється на вихідну (sourse) і цільову (destination) частини. Він дозволяє зпівставити кожному зв'язку так звану опцію показу (display option), що управляє заміщенням / накладенням екранів протягом представлення компонентів, що дозволяє призупиняти презентацію вихідних компонентів або доповнювати її новими даними, вибираними по зв'язках.

Високорівневі атрибути опису презентації. Подібно до того, як текстові редактори дозволяють визначати стилі (наприклад для абзаців, посилань, заголовків різних рівнів), атрибути високого рівня в гіперсістемах повинні управляти презентацією кожного типу даних індивідуально. Повинні бути, наприклад, передбачені атрибути відключення або зниження рівня звуку для деяких типів екранів. Ці атрибути повинні прив'язувати не до окремих компонентів, а до класів даних. У Dexter такого роду атрибути не передбачені. У Амстердамської моделі робота з ними здійснюється за допомогою так званих CMIF-каналів. CMIFed - заснована на АНМ система створення і публікації документів (authoring environment). Вона використовує ієрархічну структуру представлення документа, яка дозволяє організувати презентацію таким чином, що об'єкти, подібні, наприклад, до заголовків або логотипів, постійно присутні на екрані (насправді - стільки, скільки приписано). Це знижує трудомісткість підготовки презентації. З точки зору структури (і це явно вказується в її описі) CMIF-документ - це колекція компонентів, що демонструються паралельно або послідовно. При канальному поданні (channel view) документа атомарні компоненти відображаються в каналах відповідно до деякої лінії часу. Канали - це абстрактні пристрої візуалізації змісту компонентів. З каналами пов'язані зумовлені характеристики типу даних, що відображаються: шрифт і стиль для текстового каналу, рівень для аудіо каналу, масштаб для каналу графіки. Канали також містять інформацію, яка не залежить від типу даних: кольори фону, переднього плану і підсвічування, покажчик ВКЛ / ВИКЛ. Використання каналів, безсумнівно, дозволяє легко змінити вигляд презентації документу шляхом простого перерозподілу компонентів по каналах або перевизначення специфікацій самих каналів. Незважаючи на те, що Амстердамська модель і CMIFed-оболонка в сукупності представляють достатньо потужний засіб підготовки гіпермедійних презентацій, створення «приємних оку» («pleasing») презентацій залишається складним завданням. Подальший розвиток систем гіпермедіа має як мінімум три напрямки: взаємодія, інтеграція і розподіленість систем гіпермедіа. Комплексний розгляд пов'язаних з цим питань викликав тенденцію до поширення концепції "гіпермедіа у значному" припускає створення відкритих систем гіпермедіа, в яких користувачі мають прямий доступ до загальних програм, минаючи мережеві протоколи. Гіпермедіа у значному забезпечує привнесення функціональних можливостей гіпермедіа в широкий клас обчислювальних систем самого різного при значення. В основу побудови систем, що підтримують гіпермедіа у значному, автори [18], посилаючись на досвід розробки та аналіз літературних джерел, пропонується прийняти наступні сім пунктів: 1. Служба зв'язків. Поняття гіпертекстової системи замінюється поняттям служби зв'язків, що забезпечує всі програми, надаючи їм можливість створення та видалення якорів і зв'язків, а також навігації по зв'язках. У даній ситуації гіпертекстова система може бути реалізована як звичайна програма або множина спільних додатків. 2. Програми. Множина додатків є відкритою і розширюваною. Програмний інтерфейс додатків може використовувати всі можливості служби зв'язків. 3. Компоненти. Не робиться ніяких апріорних припущень про те, які моделі даних використовуються в додатках, але з метою забезпечення сумісності було б бажано використовувати єдину модель пам'яті. 4. Зв'язки. Про зв'язки сказано і написано достатньо. Для гіпермедіа у значному важливо, щоб множина зв'язків була розширюваною. Важливо також, щоб зв'язки і, зокрема, їх кінцеві точки реально існували динамічно, тобто тільки в виконуючій системі. 5. Якоря. Наявність якорів позначає природну тенденцію розвитку систем гіпермедіа в напрямку включення однорідних у часі реалізації аспектів управління даними. Відкритість множини якорів також мається на увазі. 6. Контексти. Операціям в гіпермедіа повинен відповідати контекст у тому сенсі, як це запропоновано і реалізовано, наприклад, в системі IRIS. 7. Розширюваність. Мається на увазі розширюваність як у плані наповнення (даними), так і в кількості додатків. На закінчення необхідно відзначити, що ніяких радикальних поворотів в загальній тенденції розвитку гіперсистем дані характеристики не припускають, а скоріше певним чином орієнтують в перспективі.

Питання до курсу

1. Що таке мультимедіа(визначення)?

2. Що було передумовою виникнення мультимедіа технологій?

3. Назвіть основні принципи мультимедіа продукту.

4. Дайте визначення інформаційному носію CD-i, вкажіть його переваги та недоліки.

5. Дайте визначення інформаційному носію Video-CD, вкажіть його переваги та недоліки.

6. Дайте визначення інформаційному носію DVD-i, вкажіть його переваги та недоліки.

7. Яка на Ваш погляд із сторін оптичного диску є більш захищеною від механічних пошкоджень? Ваші рекомендації.

8. Порівняйте методи запису оптичних дисків «із постійною кутовою швидкістю» та «постійною лінійною швидкістю». Дайте оцінку перевагам та недолікам цих методів.

9. Що таке WT-синтез?

10. Чим відрізняється частотний синтез звуку та синтез за допомогою поліфонії?

11. Що таке одинична швидкість CD-ROM приводу?

12. Дайте визначення JAZ(носій, швидкість читання, час доступу).

13. Дайте визначення ORB Castelwood(носій, швидкість читання, час доступу).

14. Який носій варто використовувати в умовах підвищених магнітних перешкод? Чому?

15. Дайте визначення пристрою фрейм граббер.

16. Які втрати передбачає представлення у форматі GIF?

17. Які втрати передбачає представлення у форматі JPEG?

18. Що спільного у форматів MPEG-4 та JPEG?

19. Який із методів стиснення відеопотоку більш вимогливий до обладнання симетричний чи асиметричний? Чому?

20. Який із методів стиснення відеопотоку більш ефективний за об’ємом кінцевого продукту симетричний чи асиметричний? Чому?

21. У якому графічному форматі краще представити 256-ти кольорове зображення з чіткими межами кольорів? Чому?

22. У якому графічному форматі краще представити кольорове зображення з великою кількістю напівтонів та розмитими межами? Чому?

23. Як впливає на розмір GIF файлу параметр дифузії?

24. За що відповідає Q-параметр JPEG формату?

25. Який із методів стиснення відеопотоку більш якісний симетричний чи асиметричний? Чому?

26. Як стискається потік в MPEG форматі? В чому втрати?

27. Дайте визначення формату MPEG-1(вкажіть його максимальну швидкість потоку).

28. Дайте визначення формату MPEG-2(вкажіть його максимальну швидкість потоку).

29. Дайте визначення формату MPEG-3(вкажіть його максимальну швидкість потоку).

30. Дайте визначення формату MPEG-4(вкажіть його максимальну швидкість потоку).

31. Дайте визначення формату MPEG-1 Layer III (вкажіть область його застосування).

32. Які ви знаєте формати стиснення відео потоку без втрат?

33. Які переваги у рекурсивних методів стиснення відео потоку?

34. Які переваги у нерекурсивних методів стиснення відео потоку?

35. Яку роль відіграють кадри двонапрямленої інтерполяції під час стиснення MPEG?

36. Яку роль відіграють Intra-кадри двонапрямленої інтерполяції під час стиснення MPEG?