nvmntul profesional i tehnic n domeniul TIC Proiect cofinanat din Fondul Social European n cadrul POS DRU 2007-2013 Beneficiar Centrul Naional de Dezvoltare a nvmntului Profesional i Tehnicstr. Spiru Haret nr. 10-12, sector 1, Bucureti-010176, tel. 021-3111162, fax. 021-3125498, vet@tvet.ro

CONCEPEREA PRODUSELOR MULTIMEDIA Material de nvare partea I

Domeniul: Informatic Calificarea: Analist programator Nivel 3 avansat

2009

AUTORI: MANOLEA MIHAELA ENCHESCU MIRCEA - DR. ING., PROFESOR GRAD DIDACTIC I - PROFESOR GRAD DIDACTIC II

COORDONATOR: CIOBANU MARIANA VIOLETA - PROFESOR GRAD DIDACTIC I

CONSULTAN: IOANA CRSTEA expert CNDIPT ZOICA VLDU expert CNDIPT ANGELA POPESCU expert CNDIPT DANA STROIE expert CNDIPT

Acest material a fost elaborat n cadrul proiectului nvmntul profesional i tehnic n domeniul TIC, proiect cofinanat din Fondul Social European n cadrul POS DRU 20072013

2

CuprinsI. Introducere.........................................................................................................................................4 II. Resurse.............................................................................................................................................6 Tema 4. Editarea secvenelor audio - video ......................................................................................44 Tema 5. Software specific pentru integrarea elemetelor multimedia................................................49 Tema 5. Software specific pentru integrarea elemetelor multimedia................................................53 IV. Bibliografie...................................................................................................................................62

3

I. IntroducereMaterialul de nvare are rolul de a conduce elevul la dobndirea competenelor: Prelucreaz secvene audio-video pentru produsele multimedia; Integreaz text, imagine, sunet i animaie.

Domeniul Informatic Calificarea Analist programator Nivelul de calificare 3 avansat Materialul cuprinde: fie de documentare activiti de nvare glosar

Prezentul material de nvare se adreseaz elevilor din cadrul colilor postliceale, domeniul Informatic, calificarea Analist programator. Competena / Rezultatul nvrii 1. Prelucreaz secvene audiovideo pentru produsele multimedia Teme Elemente componente Fia de documentare 1.1. Sunetul. Activitatea de nvare 1.1.1. Tipuri de sunete Activitatea de nvare 1.1.2. Caracteristici ale sunetului Activitatea de nvare 1.1.3. Sunetul computerizat Fia de documentare 1.2. Imaginea Activitatea de nvare 1.2.1. Tipuri de imagini Activitatea de nvare 1.2.2. Calibrarea imaginii Fia de documentare 2.1. Microfoane Activitatea de nvare 2.1.1. Clasificarea microfoanelor Fia de documentare 2.2. Camera video Activitatea de nvare 2.2.1.Prile componente ale camerei video Activitatea de nvare 2.2.2. Formate de camere video Fia de documentare 2.3. Placa de

Tema 1. Materiale audio video specifice produselor multimedia

Tema 2. Echipamente periferice specific e prelucrrii audio-video

4

Competena / Rezultatul nvrii

Teme

Elemente componente sunet Activitatea de nvare 2.3.1. Structura i conectarea unei plci de sunet Activitatea de nvare 2.3.2. Producerea sunetului cu ajutorul plcii de sunet Fia de documentare 3.1.. Formate de fiiere de imagine Activitatea de nvare 3.1.1. Imaginea digital Fia de documentare 3.2. Procesarea imaginilor Activitatea de nvare 3.2.1. Prelucrare imagine digital Activitatea de nvare 3.2.2. Prelucrare imagine digital. Aplicaii practice Fia de documentare 4.1. Placa video

Tema 3. Digitizarea materialelor audio-video

Tema 4. Editarea secvenelor audio - video Activitatea de nvare 4.1.1. Parametrii i funciile unei plci de achiziie video

Activitatea de nvare 4.1.2. Conversia video analog-digitalTema 5. Software specific pentru integrarea elemetelor multimedia 2. Integreaz text, imagine, sunet i animaie. Fia de documentare 5.1. Purttori magnetici i numerici de sunet i imagine Activitatea de nvare 5.1.1. Structura i proprietile purttorilor magnetici i numerici de sunet i imagine Fia de documentare 5.2. Discuri magneto-optice Activitatea de nvare 5.2.1. Discuri audio numerice Activitatea de nvare 5.2.2. Minidiscul Absolventul nvmntului postliceal cu specialitatea Analist programator trebuie s fie capabil s utilizeze tehnologiile informatice i ale comunicrii pentru conceperea, proiectarea, elaborarea, testarea, implementarea sistemelor informatice, a programelor i a documentaiei tehnice aferente. 5

II. ResursePrezentul material de nvare cuprinde diferite tipuri de resurse care pot fi folosite de elevi: fie de documentare activiti de nvare glosar de termeni

6

Tema 1. Materiale audio video specifice produselor multimedia

Fia de documentare 1.1. SUNETUL

DefiniieSUNETUL, din punct de vedere fiziologic, constituie senzaia produs asupra organului auditiv de ctre vibraiile materiale ale corpurilor i transmise pe calea undelor acustice. Urechea uman este sensibil la vibraii ale aerului cu frecvene ntre 20 Hz i 20 kHz, cu un maxim de sensibilitate auditiv n jur de 3500 Hz.

DefiniieOrice perturbaie (energie mecanic) propagat printr-un mediu material sub forma unei unde se numete sunet. Se includ i vibraiile la frecvene din afara domeniului de sensibilitate al urechii: infrasunete (sub 20 Hz) i ultrasunete (peste 20 kHz). Un caz particular de sunet este zgomotul, care se remarc prin lipsa obiectiv sau subiectiv a unei ncrcturi informaionale. Zgomotul deranjeaz fie prin senzaia neplcut pe care o produce, fie prin efectul negativ asupra transmiterii de informaie. Din punct de vedere muzical (sau estetic), sunetul este o entitate caracterizat de patru atribute: nlime, durat, intensitate i timbru. nlimii i corespunde frecvena (msurat n Hz). Intensitii i corespunde nivelul de intensitate sonor (msurat n dB).

Tipuri de sunete:Sunet asociat - semnal de frecven audio care nsoete imaginea de televiziune. Sunet complex - sunet compus din mai multe sunete pure. Sunet reverberat - sunet care persist dup ce o surs sonor nceteaz s emit, prelungind sunetul iniial un timp finit. Sunet vobulat - sunet a crui frecven variaz periodic n jurul unei valori medii, folosit n msurtori electroacustice.

7

Caracteristici ale sunetului: Amplitudinea este caracteristica undelor sonore pe care o percepem ca volum. Frecvena unui sunet este numrul de perioade, sau oscilaii, pe care o und sonor le efectueaz ntr-un timp dat. Frecvena este masurat n hertzi, sau perioade pe secunda. Undele sonore se propag i la frecvene mari i la frecvene joase. Intensitatea sunetului este msurat n decibeli (dB). De exemplu, intensitatea la minimul auzului este 0 dB, intensitatea oaptelor este n medie 10 dB, iar intensitatea fosnetului de frunze este de 20 dB. Reflexia. Rezultatul reflexiei sunetului este ecoul. Un megafon este un tub de tip cornet care formeaz o raz de unde sonore, reflectnd unele dintre razele divergente din parile tubului. Un tub similar poate aduna undele sonore dac se ndreapt spre sursa sonor captul mai mare; astfel de aparat este urechea extern a omului. Refractia Sunetul, ntr-un mediu cu densitate uniform, se deplaseaz nainte ntr-o linie dreapt dar ca i n cazul luminii, sunetul este supus refraciei, care ndeprteaz undele sonore de directia lor original. Viteza sunetului Frecvena unei unde sonore este o masur a numarului de unde care trec printr-un punct dat ntr-o secund. Distana dintre doua vrfuri succesive ale undei (ventre) se numete lungime de und. Produsul dintre lungimea de und i frecven este egal cu viteza de propagare a undei, i este aceeai pentru sunetele de orice frecven (dac sunetul se propag n acelai mediu la aceeai temperatur

Sunetul computerizat DefiniieSunetele sunt vibraii mecanice propagate n medii elastice, avnd frecvene cuprinse ntre 16 Hz si 20.000 Hz. Maniera cea mai simpl de a produce sunete cu ajutorul calculatorului, se bazeaz pe existena unui mic difuzor ncorporat n calculator. Dac printr-un program de utilizator se calculeaz frecvenele sunetelor dorite a fi obtinute i ele vor fi comunicate difuzorului printr-un port specializat (0x61), difuzorul va produce semnalele sonore comandate, datorit variaiei tensiunii care i se aplic. Avnd n vedere faptul c frecvenele de lucru difer de la un calculator la altul, este necesar un reper fix de frecven, care s nu fie dependent de frecvena de lucru a unitii centrale a PC-ului. O modalitate sigur este aceea de a ne raporta la frecvena circuitului de ceas (timer chip), disponibil pe toate calculatoarele. Desi acesta dispune de patru canale de comunicare, doar unul (timer 2) poate fi programat s furnizeze o 8

iesire ce poate fi direcionat spre difuzor. Controller-ul programabil de ceas lucreaz pe frecvena de aproximativ 1193 MHz. Pentru o prelucrare a semnalelor audio pe calculator este necesar stocarea i manipularea semnalelor n format numeric, nu analogic. Digitizarea sunetului se produce n trei etape: Prelucrarea semnalului analog i trecerea lui printr-un convertor analog digital; Eantionarea semnalului convertit, astfel nct s se pstreze un volum mic de informaii, dar care s aproximeze suficient de bine forma semnalului audio iniial; aceasta const n secionarea semnalului analog de un numr de 5.500 pn la 48.000 de ori pe secund si pstrarea valorilor determinate; cu ct esantionarea este mai dens, cu att este mai bun aproximarea formei semnalului iniial, dar vor fi mai multe valori de stocat n fisier; Stocarea informaiilor numerice pe un suport de memorie extern conform unui format standard.

DefiniieEtapa critic n procesul de numerizare a sunetului este reprezentat de eantionarea semnalului. Prin aceasta se nelege secionarea semnalului analog pe orizontal, de un numr de ori pe secund, numr cuprins ntre 4500 i 40000.

Fig.1 Reprezentarea grafica a sunetului Corzile vocale vibreaz i timpanul recepioneaz aceste vibraii. Transferul se realizeaz prin micarea moleculelor din aer, care fac ca vibraiile sa fie percepute. Fluctuaia de vibraii este tradus analogic printr-o variaie continu a tensiunii, care produce o und oscilatorie electric, ce este imprimat membranei difuzorului. Avantajele numerizarii sunt: Stocare si manipulare mult mai usoar; 9

Pstrarea calitii informaiei la copierea pe un alt suport, comparativ cu forma anolog la care calitatea se degradeaz prin copiere; Degrarea cu mult mai redus a suportului fizic de stocare, n cazul fisierelor de sunet, comparativ cu forma analog.

Cele mai utilizate frecvene de esantionare sunt cele de 8 KHz (pentru anunurile fcute prin vocea uman), 11 KHz (pentru nregistrrile vocale, prin microfon sau telefon), respectiv 22 KHz i 44 KHz (pentru CD-Audio, minidisk, DAT). n afar de rezoluia pe orizontal, calitatea sunetului mai depinde si de rezoluia pe vertical, adic de intervalul dintre sunetul de cea mai mare intensitate i sunetul de cea mai mic intensitate. Acest interval, numit i spectru dinamic, depinde de precizia conferit sunetului numerizat, prin precizia asociat numrului memorat corespunztor amplitudinii sunetului, n cadrul diviziunii de esantionare. Din acest punct de vedere, exist dou standarde mai rspndite: pe 8 respectiv 16 bii i uneori i 12 bii.

10

11

Activitatea de nvare 1.1.1. Tipuri de sunete Competena: Prelucreaz secvene audio-video pentru produsele multimedia Obiective vizate: La sfritul acestei activiti vei fi capabil: 1. 2. 3. Durata: 20 minute s defineti noiunea de sunet; s identifici tipurile de sunete; s precizezi cazuri particulare ale sunetului.

Tipul activitii: Peer learning metoda grupurilor de experi Sugestii Elevii se mpart n 3 grupe. Sarcina de lucru: Se prezint elevilor 3 subteme (Grupa 1 definiiile pentru sunet; Grupa 2 Tipurile de sunete; Grupa 3 cazuri particulare ale sunetului). Fiecare grup trebuie s studieze subtema. Pentru acest lucru elevii au la dispoziie 10 minute. Dup ce au devenit experi n subtema studiat, se reorganizeaz grupele astfel nct n grupele nou formate s existe cel puin o persoan din fiecare grup iniial. Timp de 10 minute fiecare elev va prezenta celorlali colegi din grupa nou format cunotinele acumulate la pasul anterior, astfel nct s-i nsueasc toate cunotinele noi i s ating competenele necesare. Alte sugestii i recomandri Se pot utiliza i alte metode de nvare pentru atingerea competenei.

12

Activitatea de nvare 1.1.2. Caracteristici ale sunetuluiCompetena: Prelucreaz secvene audio-video pentru produsele multimedia Obiectivul vizat: La sfritul acestei activiti vei fi capabil: 1. s defineti caracteristicile sunetului;

Durata: 20 minute

Tipul activitii: Problematizare

Sugestii Se mpart elevii n grupe de maxim 5 elevi.

Sarcina de lucru: Fiecare grup va primi dou seturi de fie, un set coninnd termenii utilizai n captarea si redarea sunetului i un set coninnd definiiile fiecarei caracteristici a sunetului. Elevii din fiecare grup vor citi definiiile i vor colabora la potrivirea acestora, astfel nct fiecrui termen s-i corespund definiia, timp de 15 minute. Dup finalizarea activitii fiecare grup va prezenta o parte din definiii iar celelalte vor confirma sau infirma rezultatele, preciznd rspunsurile corecte. Aceast parte a activitii se va realiza n 5 minute.

Alte sugestii i recomandri Se pot utiliza i alte metode de nvare pentru atingerea competenei.

13

Activitatea de nvare 1.1.3. Sunetul computerizatCompetena: Prelucreaz secvene audio-video pentru produsele multimedia Obiective vizate: La sfritul acestei activiti vei fi capabil: 1. s utilizezi n aplicaii practice etapele numerizrii sunetului; 2. precizai avantajele digitizrii sunetului.

Durata: 20 minute

Tipul activitii: Expansiune Sugestii La aceast activitate, elevii vor lucra individual la calculator. Pot lucra i n perechi schimbnd locul la calculator la jumtatea timpului stabilit. Sarcina de lucru (prelucrarea unui semnal analog i trecerea lui printr-un convertor analog digital, nsoit eventual de figuri i exemple, ndrumri pentru efectuarea lucrrilor de laborator etc.). Fiecare elev va primi o fi de lucru. Pe fia de lucru sunt precizate sarcini concrete pentru activitatea aplicativ pe care o vor realiza practic cu ajutorul calculatorului care are instalat un procesor de sunet. Exemplu: Identificai modul de realizare a urmtoarelor: 1. 2. 3. 4. 5. captura unui semnal audio analog; prelucrare analog-digital; masterizarea semnalului digital; salvarea i stocarea n format digital; redarea sunetului.

Alte sugestii i recomandri Se pot utiliza i alte metode de nvare pentru atingerea competenei.

14

Tema 1. Materiale audio video specifice produselor multimedia Fia de documentare 1.2. Imaginea DefiniieImaginea digital este o reprezentare a unei imagini reale bi-dimensional (imagine n "2D"), ca o mulime finit de valori digitale (numerice), codificate dup un anumit sistem. Pentru aceasta, imaginea digital se mparte n numeroase elemente alte imaginii numite pixeli, sub form de raster grafic sau hart de tip raster, fiecare pixel avnd dou coordonate plane.Caracteristicile de luminozitate i culoare ale fiecrui pixel, sunt codificate conform mai multor sisteme, rezultatul final fiind un ir de numere.

ConcluziiImaginile digitale pot fi create cu ajutorul unor multitudini de dispozitive tehnice, aa cum ar fi aparate de fotografiat digitale, aparate de filmat digitale, scanere de imagine, etc. Imaginile digitale mai pot fi de asemenea obinute sau create din diferite date neimagistice, eventual "artificiale", aa cum ar fi funcii matematice, modele bi- i tridimensionale, sau grafic computerizat.

DefiniieDomeniul cunoscut sub numele de procesare a imaginilor digitale studiaz algoritmii transformrilor numerice ale acestora n vederea obinerii efectelor dorite.

Tipuri de imaginiFiecare pixel al unei imagini n 2D este asociat pe de-o parte cu poziia sa relativ pe imagine, i deine pe de alt parte un numr de valori caracteristice ale semnalului de lumin emis de pixelul respectiv. Semnalele digitale pot fi clasificate conform numrului i naturii valorilor semnalului n: binare (di- sau bi-nivel), scal gri,color,fals color, multi spectrale . Termenul de imagine digital se aplic de asemenea i datelor asociate cu punctele unei regiuni din spaiu, tridimensionale, aa cum ar fi aceea produs de un echipament tomografic, sau i de camere de luat vederi / aparate fotografice.

Vizualizarea imaginilor digitaleExist numeroase programe care pot face ca o imagine digital din memoria computerului unde a fost stocat s devin vizibil. Astfel, imginile de tipul GIF, JPEG i PNG pot fi prezentate foarte convenabil doar prin utilizarea unui web browser, pentru c 15

acestea sunt formatele de codificare a imaginilor cele mai rspndite. i formatul SVG este utilizat din ce n ce mai frecvent, fiind format standard al W3C. De obicei, programele speciale de vizualizare a imaginilor, numite viewers, ofer i posibilitatea prezentrii mai multor imagini ntr-o anumit ordine i cu o anumit vitez, aceast funcie constituind aa-numita "slideshow utility". Pe de alt parte, imaginile digitale stocate pe benzi video, care reprezint de obicei imagini n micare, pot fi vizualizate prin intermediul aparatelor numite "video player", care le transform n semnale pentru monitorul de TV. Fotografiile digitale pot fi transformate de ctre computer n fotografii vizibile, dar i de ctre aparate speciale numite "digital picture frame" (rame foto digitale), precum i alte aparate.

Calibrarea imaginilorFolosirea corect a unei imagini digitale presupune cunotine innd de mai multe domenii, dar n special de domeniul programelor i subprogramelor care o pot modifica i optimiza. Astfel, calibrarea geometric, fotometric i senzorial sunt elemente importante ale coreciei i prelucrrii digitale a imaginilor digitale. Utilizatorii trebuie s fie contieni de erorile de cuantificare care apar n chip firesc, i care sunt datorate rezoluiei limitate a imaginii (numrului finit de pixeli). Corecia i calibrarea fiecrei imagini n parte sunt ntotdeauna de dorit.

DefiniieRezoluia digital reprezint o msur a claritii unei imagini digitale (numerice). Rezoluia digital poate fi exprimat n pixeli (de ex. o imagine de 800x600 pixeli), sau n megapixeli (o imagine de 2 megapixeli). O mrime nrudit este numrul de "dots per inch" - dpi. Pixelul este un element component, de obicei foarte mic, al imaginilor grafice (fotografii, desene etc.) digitale. Cuvntul provine din englez de la PICture ELements (elemente de imagine). Se prescurteaz prin "px", uneori i cu "p". Un multiplu des ntrebuinat este 1 Mpx = 1 megapixel = 1 milion pixeli. Layer este un termen tradus n limba romn prin strat. n programele care necesit suprapunerea mai multor obiecte (imagine, text, gradient, elemente vectoriale, etc) termenul de strat este neles ca un plan transparent n care sunt aranjate obiectele unui desen. Exemple de programe care folosesc conceptul de layer - strat: PageMaker, QuarkXPress, Adobe Photoshop, Adobe Illustrator, CorelDRAW, Macromedia Freehand, Adobe InDesign. Pentru a putea fi prelucrate digital, imaginile grafice trebuiesc mai nti digitalizate, adic mprite n multe elemente mici, nct fiecare element s aib o singur culoare, sau mcar o singur culoare clar dominant. Atunci fiecare astfel de element, numit pixel, posed trei atribute care se pot exprima digital (numeric): culoare, opacitate (transparen) i poziie n matricea n care se divide imaginea. Dac pixelii sunt destul de mici i numeroi, atunci prezentarea integral a imaginii din memoria calculatorului pe un ecran sau prin tiprire poate atinge o calitate sau o fidelitate optic/grafic foarte nalt, cu un grad de detaliere foarte mare, ct se poate de asemntoare cu calitatea 16

imaginilor analogice. La mprirea imaginii ntr-un numr insuficient de pixeli, i calitatea prezentrii scade, astfel nct trecerile de culori pot fi grobe, sau pot aprea efecte de trepte i de neclaritate, acolo unde de fapt ar trebui s se vad o linie subire clar.

Trsturile imaginii digitaleDefinirea atributelor se poate face pe 1, 2, 4, 8, 16 sau i mai muli bii pentru fiecare plan de culoare/transparen. Pixelul poate avea form ptrat (cea mai des ntlnit, n special la imaginile fotografice), sau i form dreptunghiular, ndeosebi folosit pentru reproduceri video (televizor, proiector video etc.).

Rezoluia digitalNumrul absolut de pixeli ai unei imagini digitale definete aa-numita rezoluie digital a unei imagini. O imagine dreptunghiular din memoria calculatorului poate de exemplu avea o rezoluie digital de 1.600 x 1.200 pixeli (lungimea i limea). Dac pixelii sunt patrai, atunci i raportul dintre laturile imaginii este 1.600:1.200, ceea ce se exprim mai practic prin 4:3. (Alte raporturi des folosite sunt 3:2, 16:9, 1:1 .a.) ntr-un sens nrudit, rezoluia digital se mai indic i prin numrul total de pixeli ai imaginii, n acest exemplu 1.920.000 px, sau 1,92 megapixeli (Mpx), n care caz ns se pierde informaia despre raportul ntre laturile imaginii.

17

Activitatea de nvare 1.2.1. Tipuri de imagini.Competena: Prelucreaz secvene audio-video pentru produsele multimedia Obiective vizate: La sfritul acestei activiti vei fi capabil: 1. s defineti noiunea de imagine; 2. s identifici tipurile de imagine dup extensie. Durata: 20 minute

Tipul activitii: Problematizare Se mpart elevii n grupe de maxim 5 elevi. Sarcina de lucru: Fiecare grup va primi dou seturi de fie, un set coninnd termenii i respectiv extensiile fiierelor de tip imagine i un set coninnd definiiile i explicaiile pentru fiecare tip de extensie. Elevii din fiecare grup vor citi definiiile i vor colabora la potrivirea acestora, astfel nct la fiecare termen s corespund explicaia, timp de 15 minute. Dup finalizarea activitii fiecare grup va prezenta o parte din definiii iar celelalte vor confirma sau infirma rezultatele, preciznd rspunsurile corecte. Aceast parte a activitii se va realiza n 5 minute. Alte sugestii i recomandri Se pot utiliza i alte metode de nvare pentru atingerea competenei.

18

Activitatea de nvare 1.2.2.Calibrarea imaginii.Competena: Prelucreaz secvene audio-video pentru produsele multimedia Obiectivul vizate: La sfritul acestei activiti vei fi capabil: 1. s realizeze calibrarea geometric i fotometric a unei imagini.

Durata: 20 minute

Tipul activitii: Expansiune Sugestii La aceast activitate, elevii vor lucra individual la calculator. Pot lucra i n perechi schimbnd locul la calculator la jumtatea timpului stabilit. Sarcina de lucru: Fiecare elev va primi o fi de lucru. Pe fia de lucru sunt precizate sarcini concrete pentru activitatea aplicativ pe care o vor realiza practic cu ajutorul calculatorului care are instalat soft specific. Exemplu: Efectuai urmtoarele operaii: 1. Creai un layer al imaginii date. 2. Salvai imaginea, n format care poate fi deschis cu o aplicaie de navigare pe internet, cu numele vostru, pe spaiul de lucru. 3. Deschidei imaginea cu o aplicaie de navigare pe internet. 4. Salvai imaginea, cu numele vostru, pe spaiul de lucru, cu o alta extensie. precizai cu ce tip de aplicaie se va deschide. Alte sugestii i recomandri Se pot utiliza i alte metode de nvare pentru atingerea competenei.

19

Tema 2. Echipamente periferice specifice prelucrrii audio-video Fia de documentare 2.1. Microfoane DefiniieMicrofonul este un traductor electroacustic cu ajutorul cruia se transform energia acustic n energie electric, forma undelor electrice generate trebuind s fie ct mai apropiat de cea a undelor acustice. Pentru a se efectua aceast transformare se folosete variaia momentan a presiuni aerului provocat de unda acustic.

Clasificarea microfoanelor:Dup modul de transformare a energiei acustice: electrodinamice, la care o bobin sau o band metalic se deplaseaz sub aciunea presiunii sonore ntr-un cmp magnetic constant electromagnetice la care oscilaiile electrice apar ntr-o bobin fix datorit deplasrii unei armturi ntr-un cmp magnetic piezoelectrice la care apar sarcini electrice cnd se exercit o presiune asupra cristalului piezoelectric electrostatice la care curentul apare n circuitul unui condensator cnd distana ntre plcile lui se modific.

Din punctual de vedere al alimentrii: pasive la care energia acustic regleaz cantitatea de energie electric dintr-un circuit alimentat independent (este cazul microfoanelor electrostatice) active la care energia acustic se transform direct energie electric (aa cum se ntmpl la microfonul electrodinamic sau piezoelectric).

Din punct de vedere al caracteristicii de directivitate: microfoane unidirecionale care sunt sensibile la sunete ce vin dintr-o singur direcie. microfoane bidirecionale care sunt sensibile la sunete ce vin din dou direcii opuse.

Din punct de vedere al mrimii care acioneaz pentru punerea n funciune a sistemului oscilant al microfonului: microfoane sensibile la presiunea acustic, care funcioneaz sub aciunea presiunii instantanee exercitat pe o singura fa a membranei microfonului. 20

Cealalt fa a membranei nchide o cavitate n care se gsete aer la presiunea atmosferic. microfoane sensibile la diferena de presiune, care funcioneaz sub aciunea diferenei dintre presiunile acustice instantanee, exercitate pe cele dou fee ale membranei. microfoane cu aciune combinat, care sunt sensibile att la presiune ct i la diferena de presiune.

-

Caracteristici tehnice ale microfoanelor:Impendana de sarcin nominal este specificat de constructor pentru a indica condiiile de conectare pe lanul electroacustic i se msoar la bornele de ieire ale microfonului. Ea poate fi mic, cu valori nominalizate de 30, 50, 200 sau 600 ohm sau mare cu valoarea aproximativ de 10 000 ohm. Sensibilitatea nominal reprezint raportul dintre tensiunea produs la bornele de ieire ale microfonului i presiunea acustic a cmpului n care se gsete microfonul: E =U/P. Sensibilitatea nominal se exprim n mV/bar i servete pentru compararea microfoanelor diferitelor tipuri de microfoane. Caracteristica de frecven nominal reprezint raportul dintre tensiunea obinut la bornele microfonului n funcie de frecvena, la presiunea constant i unghiul de inciden a undei acustice stabilit (de obicei, un unghi de 90 fa de suprafaa membranei). Acest raport se exprim n decibeli, iar frecvena de referin cea mai des ntlnit este frecvena de 1 000 Hz. Caracteristica de directivitate este curba care reprezint sensibilitatea n cmp liber a unui microfon, n funcie de unghiul de inciden al undei acustice, pentru o frecven dat sau pentru o band ngust de frecven. Presiunea acustic limit (limita de vrf) este presiunea acustic maxim pe care o poate suporta un microfon fr a-i modifica parametrii. Nivelul echivalent zgomotului propriu este zgomotul produs de microfon (datorit agitaei termice a electronilor n circuitele sale electrice) i care limiteaz nivelul inferior de presiune acustic.

-

-

-

-

21

Activitatea de nvare 2.1.1. Clasificarea microfoanelorCompetena: Prelucreaz secvene audio-video pentru produsele multimedia Obiective vizate: La sfritul acestei activiti vei fi capabil: 1. s clasifici tipurile de microfoane; 2. s identifici tipurile de microfoane. 3. s definesti caracteristicile tehnice ale microfoanelor. Durata: 30 minute

Tipul activitii: Pnza de pianjen Sugestii Elevii vor fi mpri n grupe de 4-5 elevi. Sarcina de lucru: Elevii vor primi ca sarcin de lucru clasificarea microfoanelor avnd n vedere urmtoarele: 1 Criterii de clasificare; 2. Tipuri de microfoane corespunztoare criteriilor stabilite; 3. stabilirea caracteristicilor tehnice pentru fiecare tip de microfon. Dup ce vor colabora i vor realiza clasificarea timp de 15 minute, un reprezentant al grupei va prezenta clasificarea. Se va dezbate mpreun cu celelalte grupe, realiznd la final clasificarea i identificnd tipurile de microfoane corespunztoare fiecrui criteriu, timp de 10 minute. Se va discuta i vor gsi caracteristici tehnice ale microfoanelor, timp de 5 minute. Alte sugestii i recomandri Se pot utiliza i alte metode de nvare pentru atingerea competenei.

22

Tema 2. Echipamente periferice specifice prelucrrii audio-video Fia de documentare 2.2. Camera video DefiniieCamera video color este un sistem opticoelectronic folosit la obinerea i transmiterea pe un canal de comunicaie a subiectelor n micare, prin transformarea imaginii optice a acestora n semnale video i dup aceea n imagini cinetice. Performanele dispozitivelor videocaptoare cu transfer de sarcin (DTS) au determinat impunerea lor n aplicaiile sistemelor video. S-au impus dispozitivele cu cuplaj prin sarcin (CCD - Charge Coupled Devices) fa de dispozitivele BBD (Buket Brigade Devices) i dispozitivele cu injecie de sarcin (CID - Charge Injection Devices), mai ales datorit zgomotului de semnal redus i eficienei de transfer superioare.

DefiniieStandardul TV al unui senzor de imagine conceput pe baza unui dispozitiv cu transfer de sarcin pe cadre este de 625 de linii. Senzorii de imagine utilizeaz dispozitivele cu transfer de sarcin (DTS) bidimensionale, ce conin o matrice format dintr-un numr corespunztor de elemente care coincid cu elementele de imagine (pixeli) determinate de standardul propus i ales. Cele mai utilizate DTS bidimensionale sunt dispozitivele cu transfer pe cadre i cele cu transfer pe linii i pe cadre. Prile componente ale unei camere video: Sistemul electronic complex, compus din mai multe subsisteme, care sunt ncorporate ntr-o carcas de material plastic sau metalic, pe suprafeele creia sunt practicate i scoase n eviden diverse taste i butoane cu funcionaliti diferite. Senzorul CCD i sistemul optic (transfocatorul) alctuiesc mpreun ansamblul sensor sistem optic, care dicteaz n cele din urma performanele camerei video. Aliniat cu transfocatorul este i vizorul camerei, ce asigur vizarea, cadrarea, urmrirea subiectului i transmiterea unor cadre bine compuse. Numai astfel planul dorit va fi corect captat i nregistrat pe band. Sistem audio cu dou moduri de nregistare-redare audio: 16-bit i 12-bit.

Formate de camere video digitale:MicroMV: Formatul MicroMV utilizeaz compresia MPEG-2, aceeai tehnologie folosit i de DVD-uri, pentru a stoca informaia legat de imagini att de eficient nct transferul de imagini video catre PC va fi foarte facil. n plus, aceast camera video de 23

dimensiunea palmei are i alte avantaje, incluznd memorie de 64k i abilitatea de a creea un fiier index de fiecare dat cnd camera este pornit i oprit ceea ce va face ca editarea s fie mult mai rapid i mai uoar. Digital 8mm: Aceast camer video compact are aproape aceleai avantaje digitale ca si formatul MiniDV dar utilizeaz caseta de format 8mm. Avantajul acestei camere este acela ca majoritatea camerelor video Digital 8mm pot rula ambele tipuri de casete 8mm si Hi8. Mini Digital Video si Digital Video (MiniDV si DV): Digital Video ofer o rezoluie de pn la 500 de linii i imagini foarte clare. Camerele video de nalt definiie folosesc aceste formate MiniDV si DV pentru a nregistra imagini de o rezoluie net superioar celorlalte formate video, iar sunetul este captat n dou moduri de nregistare audio: 16bit i 12-bit.

Formate de camere video analogice:Super VHS: Super VHS, numit i S-VHS, poate inregistra o imagine cu o rezolutie de circa 400 de linii, mult mai buna decat imaginea din 250 de linii a aparatelor TV. O caseta VHS poate fi utilizata ntr-o camer video S-VHS, dar va fi nregistrat numai la o rezolutie VHS inferioara (250 de linii). VHS: VHS-Compact reprezint camerele video care utilizeaz o caset compact VHS i nregistreaz imagini la o rezoluie de 250 de linii. Hi8: Aceasta camera inregistreaza la o rezolutie mai mare decat una de 8mm. Este similar cu Super VHS, nregistreaz imagini cu o rezoluie de circa 400 de linii. O camera video Hi8 trebuie sa utilizeze o caseta Hi8 Metal Evaporated (ME) pentru a putea nregistra imagine de cea mai bun calitate.

Caracteristici ale camerelor video digitale:"Mod foto" instantaneu Funcia Mod foto permite luarea de instantanee fotografice i stocarea lor fie pe caset, fie pe memorie intern sau memorie extern (card de memorie). Cadre video Cadrele video pot fi capturate n Modul Captur sau n Modul Foto. Modul Captura nregistreaz cateva secunde de sunet mpreun cu cadrul de imagine. Modul Foto nregistreaz numai cadrul de imagine, ceea ce necesit mai puin spaiu. Conectarea la PC Camera video digital se poate conecta la calculator prin portul digital Firewire (IEEE1394) pentru un transfer rapid (400 Mbps). Control calitativ al imaginii Irisul (sau apertura) este deschiderea lentilei ce se comporta ca si pupila unui ochi. Permite trecerea luminii ctre dispozitivul de captare. Pentru a obtine o intensitate luminoasa propice pentru o imagine de calitate, sau altfel spus o "expunere corect", irisul trebuie ajustat corect.

24

Viteza variabil a obturatorului: Toate camerele video au o viteza de inchidere a obturatorului de circa 1/60 dintr-o secund. Aceasta inseamna ca filmeaz un "instantaneu" al luminii ce intr n obiectiv de 60 de ori pe secund. Stabilizarea optic a imaginii (OIS): Acest sistem folosete dou lentile de sticl cu un lichid suspendat ntre ele. Dac scuturai camera video, lichidul cauzeaz micarea uneia din lentile n raport cu cealalt. Lumina se modific, camera video percepe schimbarea i ajusteaz imaginea n concordan cu aceasta. Stabilizarea electronic a imaginii (EIS): Exist dou variante ale acestui sistem. Ambele utilizeaz tehnologia digital pentru a detecta i apoi pentru a corecta micarea sau scuturarea camerei video. Diferena major ntre aceste sisteme i cel optic este c pot produce, n anumite cazuri, o uoar degradare a calitii imaginii. Aceasta se poate observa ca o uoar granulaie a imaginii (imagine compus din particule mai mari). Numr de dispozitive de captare: Aproape toate camerele video profesionale au 3 dispozitive de captare: rosu, verde i albastru. Asta deoarece profesionitii au nevoie de cea mai bun calitate a culorii imaginii pentru retransmisie i duplicare. Unele camere video, pe de alt parte, folosesc n mod normal un singur chip pentru imagine i pentru toate culorile.

25

Activitatea de nvare 2.2.1. Prile componente ale camerei videoCompetena: Prelucreaz secvene audio-video pentru produsele multimedia Obiective vizate: La sfritul acestei activiti vei fi capabil: 1. s defineti noiunea de camer video si standard Tv; 2. s explici modul de funcionare a unei camere video color. Durata: 20 minute

Tipul activitii: Expansiunea atomic Sugestii Elevii vor lucra organizai pe grupe de 4-5 elevi. Sarcina de lucru: Pornind de la termenul CCD fiecare grup va trebui s ncerce s gseasc explicaii pentru formarea imaginii i s ncerce s defineasc modul de formare a imaginii n dispozitivul de transfer de sarcina CCD , timp de 10 minute. Fiecare grup va desemna un reprezentant care va comunica rezultatele grupei. Dup ce fiecare grup va comunica explicaiile privind formarea imaginii i definiia, se va proceda la definirea i explicarea formrii imaginii pe baza discuiilor cu elevii i pe baza acumulrii tuturor elementelor identificate de grupe. Elevii vor viziona apoi o prezentare PowerPoint care cuprinde toate elementele formrii imaginii, aspecte privind culorile spectrale i lumina monocromatic. Alte sugestii i recomandri Se pot utiliza i alte metode de nvare pentru atingerea competenei.

26

Activitatea de nvare 2.2.2. Formate de camere videoCompetena: Prelucreaz secvene audio-video pentru produsele multimedia Obiectivul vizat: La sfritul acestei activiti vei fi capabil: 1. s difereniezi formatele de camere video. 2. sa explici caracteristicile camerelor video digitale. Durata: 15 minute

Tipul activitii: Observarea Sugestii Elevii vor lucra individual sau n perechi la calculatoarele din laboratorul informatic. Sarcina de lucru: Elevii vor privi pe calculatoarele din laboratorul informatic imagini cu diferite tipuri de camere video si le vor clasifica in funcie de formatul video ). Dup cteva minute vor analiza sub ndrumarea cadrului didactic caracteristicile tehnice ale fiecrui format de camer n parte i vor realiza un tabel din care s rezulte avantajele i dezavantajele fiecrui format de camer video n funcie de caracteristicile tehnice.

Alte sugestii i recomandri Se pot utiliza i alte metode de nvare pentru atingerea competenei.

27

Tema 2. Echipamente periferice specifice prelucrrii audio-video Fia de documentare 2.3. Placa de sunet

DefiniiePlaca de sunet este componenta sistemului care se ocup cu tot ceea ce nseamn sunet, de la mesajele sonore ale sistemului de operare, pn la muzica i efectele din jocuri. Se ataeaza sistemului folosind interfaa PCI sau poate fi nlocuit cu o soluie on-board, prezent n southbridge-ul chipsetului plcii de baz. Toate plcile audio ofer sunet multicanal, precum i o serie de efecte implementate direct n hardware. Diferenele calitative ale sunetului procesat sunt date de performana procesorului audio i a codecului.

Structura unei plci de sunetO plac de sunet conine: Un procesor de semnal digital (DSP) care controleaz comutaiile Un convertor digital-analog (ADC) pentru audio cu intrare n computer Memorie read-only (ROM) sau memorie Flash pentru stocare de date Interfa pentru instrumente muzicale digitale (MIDI) pentru conectarea echipamentelor muzicale externe Mufe de tip Jack pentru conectarea semnalului audio de intrare/ieire a echipamentelor de redare-captare sunet

Plcile de sunet curente se instaleaz n slot-ul PCI. Calculatoarele de ultim generaie ncorporeaz placa de sunet ca un chipset direct pe placa de baz. SoundBlaster Pro este considerat factorul standard pentru plcile de sunet.

28

Creative Labs SB4740 Sound Blaster 16 PCI

Conectarea plcilor de sunetPlcile de sunet pot fi conectate la: cti difuzoare cu amplificator ncorporat surs de intrare analogic microfon radio CD player surs de intrare digital caset audio digital (DAT) CD-ROM surs de ieire analogic sursa de ieire digital Plcile de sunet foarte performante ofer ieiri pentru 4sau 5 difuzoare i o interfa de ieire digital printr-o muf. O plac de sunet digital este practic pentru aplicaii care au nevoie de sunet digital, cum ar CD-R i DAT. Rmnnd digital fr conversie de la sau ctre analog ajut s previn ceea ce este numit pierdere generaional. Plcile de sunet digitale au intrri i ieiri digitale, pentru a putea transfera date de pe DAT, DVD sau CD direct pe hard disk-ul din calculator.

Performane impuse unei plci de sunet: s reproduc muzic nregistrat, (de pe CD-uri sau fiiere audio, cum sunt wav sau MP3), de la jocuri sau de pe DVD-uri s nregistreze audio n diferite formate media de pe diferite surse externe s sintetizeze sunetul s proceseze sunetul existent

DAC (controler audio digital) i ADC-ul (convertor analog-digital) aduc modul pentru transmiterea n i n afara plcii de sunet, n timp ce DSP-ul (procesor de sunet digital) supravegheaz procesul. DSP-ul se mai ocup i cu oricare alt alteraie a sunetului, cum ar fi ecoul sau sunetul 3D. Plcile de sunet foarte sofisticate au un suport mai mare pentru instrumente MIDI. 29

Folosind un program de muzic, un instrument echipat cu MIDI poate fi ataat la placa de sunet pentru a-i permite s vezi pe ecran notele muzicale a melodiei tale.

Producerea sunetului cu ajutorul unei plci de sunet:Microfonul conectat la calculatorului tu capteaz un semnal audio. Placa de sunet creeaz un fiier audio n format wav din intrarea de date din microfon. Procesul de transformare a acelui sunet ntr-un fiier ce va fi nregistrat pe calculator este urmtorul: Placa de sunet primete un semnal analog (n form unor valuri) din jack-ul de intrare de microfon. Semnalele analogice primite variaz i n amplitudine i n frecven. Software-ul din calculator selecteaz care intrri vor fi folosite, depinznd dac sunetul este mixat cu un CD din CD-ROM. Semnalul analog n form de val mixat este procesat n timp-real de un convertor analog- digital (ADC), crend o ieire binar (digital) de 0-uri i 1-uri. Ieirea digital de la ADC trece n DSP. DSP-ul este programat de o serie de instruciuni stocate ntr-un alt chip de pe placa de sunet. Una din instruciunile DSP-ului este s comprime informaia digital pentru a pstr spaiu liber. Semnalul de ieire din DSP este transmis n bus-ul de date al calculatorului prin modul de conectare a plcii de sunet. Informaia digital este procesat de procesorul calculatorului i trimis ctre controlerul hard-disk-ului. Apoi este trimis pe hard-disk ca un fiier wav nregistrat.

Pentru a asculta un fiier wav nregistrat, procesul este inversat: Informaia digital este citit de pe hard disk i trimis ctre procesorul central. Procesorul central trimite apoi informaia ctre DSP-ul de pe placa de sunet. DSP-ul decompreseaz informaia digital. Informaia digital decompresat din DSP este procesat n timp real de ctre circuitul convertorului digital-analog (DAC), crend un semnal analog pe care l auzi n cti sau n difuzoare, depinznd la ce este conectat jack-ul de ieire a plcii de sunet.

Conectoarele principale ale unei plci de sunet:Cele mai multe plci de sunet au aceleai conectoare principale. Aceste conectoare minijack de 1/8 inci asigur mijloacele de transmitere a semnalelor de la adaptor la boxe, cti si amplificatoare stereo, precum i de receptionare a sunetelor de la microfon, CD player, casetofon sau amplificator. In orice caz, setul fundamental de conexiuni inclus pe majoritatea placilor audio este urmatorul: 30

Conector stereo de iesire de linie sau audio ( verde deschis ). Conectorul de semnal de ieire de linie este utilizat pentru transmiterea semnalelor sonore de la adaptorul audio la un dispozitiv din exteriorul calculatorului. Conector stereo de intrare de linie sau audio ( albastru deschis ). Prin intermediul acestui conector se pot nregistra sau mixa semnale sonore de la o sursa externa. Conectorul de intrare pentru microfon sau semnal mono ( roz sau rosu ). Conectorul pentru intrare de semnal mono este folosit spre a conecta un microfon pentru inregistrarea sunetelor pe disc. Conectorul pentru joystick (auriu). Este un conector D cu 15 pini, la care se poate atasa orice joystick standard sau controller de joc. Exista si un adaptor Y opional, astfel nct portul de joystick suporta uneori dou dispozitive. Conector MIDI (auriu). Adaptoarele audio folosesc, n mod obinuit, acelai port de joystick si drept conector MIDI. Doi dintre pinii conectorului sunt desemnai s transporte semnale la i de la un dispozitiv MIDI. Pe lng conexiunile externe, cele mai multe plci de sunet posed cel puin unul i, posibil, multiple conectoare audio interne. Cele mai multe adaptoare audio dispun de un conector intern de 4 pini, pe care l folosete pentru a conecta o unitate intern CDROM direct la adaptorul audio.

Conectoare pentru caracteristici superioare:Multe dintre cele mai noi plci de sunet care sunt destinate aplicaiilor profesionale, pentru redarea audio dolby stereo i producere de sunet utilizeaz i au conectoare suplimentare pentru a permite aceste utilizri: Intrare si iesire SPDIF. Interfaa digital recepioneaz semnalele audio digitale direct de la dispozitivele compatibile, fr a le mai converti, n format analogic. CD SPDIF. Conecteaz unitile CD-ROM compatibile cu interfaa SPDIF la intrarea digital a plcii de sunet. Intrarea TAD. Conecteaz modemurile interne cu suport pentru robot telefonic la placa de sunet pentru prelucrarea mesajelor vocale. Iesire digitala DIN. Aceasta permite conectarea sistemelor de boxe digitale multidifuzor, pentru utilizare cu seria SoundBlaster Intrarea auxiliar. Ofera intrare pentru alt surs de sunet precum o plac de tuner TV. Intrare I2S. Aceasta permite plcii de sunet s accepte intrare audio digital de la sursa extern, precum AC-3 decodat pe dou canale de la recorderul DVD si camera video MPEG-2. Port USB. Aceast intrare permite plcii de sunet s se conecteze la boxe USB, controlere de jocuri si alte tipuri de dispozitive USB.

31

IEEE-1394. Aceast intrare permite plcii de sunet s se conecteze videocasetofoane digitale, scannere, uniti de hard disc i alte dispozitive.

la

Uneori, aceste conectoare suplimentare se gsesc chiar pe plac, iar uneori ele sunt atasate unei cutii de adaptare intern sau extern, unei plci suplimentare sau unui rack extern.

Comprimare datelorPractic, toate plcile de sunet actuale pot produce cu usurin sunete de calitate CD, esantionate la 44,1 kHz. La aceast rat, fiierele nregistrate pot consuma peste 10 MB pentru fiecare minut de nregistrare. Cei mai multi producatori de adaptoare audio folosesc un algoritm denumit comprimare prin modularea adaptiv diferenial a impulsurilor n cod, denumit i IMA-ADPCM. Cel mai cunoscut standard de comprimare este standardul Motion Pictures Experts Grup (MPEG ), care se aplica pentru comprimare atat audio ct i video. Metoda MPEG n sine asigur un factor potenial de comprimare de 30:1 i, n mare parte datorit acestui fapt, sunt disponibile acum discuri MPEG DVD si CD-ROM cu filme. Schema de compresie a sunetului MP3 este un format MPEG; ea poate fi redat de versiunile recente ale programelor Windows Media Player, Winamp precum i alte playere.

Procesarea audio 3DUnele plci audio 3D realizeaz parial sau integral procesarea necesar pentru 3D folosind procesorul computerului, pe cnd altele folosesc un procesor de semnal digital puternic, care realizeaz procesarea chiar pe adaptorul audio. Plcile care folosesc procesarea pe computerul gazd pentru 3D pot cauza cderi importante ale frecvenei cadrelor (cadre pe secunda de animatie) cnd sunetul 3D este activat, dac gazda folosete procesoare sub 1 GHz, pe cnd plcile cu propriile lor procesoare audio 3D pe plac au modificri mici n frecvena cadrelor, fie c sunetul 3D este activat, fie c nu este.

32

Activitatea de nvare 2.3.1. Structura i conectarea unei plci de sunetCompetena: Prelucreaz secvene audio-video pentru produsele multimedia Obiective vizate: La sfritul acestei activiti vei fi capabil: s identifici slotul de conectare a plcii de sunet; s clasifici structura unei plci de sunet.

Durata: 20 minute

Tipul activitii: Problematizare

Sugestii Se mpart elevii n grupe de maxim 5 elevi. Sarcina de lucru Fiecare grup va primi dou seturi de fie, un set coninnd termenii cu tipuri de sloturi i un set coninnd tipuri de plci de sunet. Elevii din fiecare grup vor citi definiiile i vor colabora la potrivirea acestora, astfel nct la fiecare termen s corespund definiia tipului de slot utilizat cu a tipului de plac de sunet, timp de 15 minute. Dup finalizarea activitii fiecare grup va prezenta o parte din definiii iar celelalte vor confirma sau infirma rezultatele, preciznd rspunsurile corecte. Aceast parte a activitii se va realiza n 5 minute. Alte sugestii i recomandri Se pot utiliza i alte metode de nvare pentru atingerea competenei.

33

Activitatea de nvare 2.3.2. Producerea sunetului cu ajutorul plcii de sunetCompetena: Prelucreaz secvene audio-video pentru produsele multimedia Obiectivul vizat: La sfritul acestei activiti vei fi capabil: 1. s explici modul de producere a sunetului cu ajutorul plcii de sunet

Durata: 20 minute

Tipul activitii: Bile Sugestii Elevii vor lucra individual sau se pot organiza n grupe mici (2 3 elevi). Sarcina de lucru: Pornind de la informaiile privind captura unui sunet analog si transformarea sa n sunet digital se va comunica noua tem Procesarea sunetului analog n sunet digital. Grupele de elevi formuleaz cte o prere despre aceast tem apoi se discut n plen. Plecnd de la aceste concluzii, se formuleaz o alt idee, privind utilizarea sunetului digitizat, pentru care se repeta procedeul. Se poate merge pe mai multe niveluri pn se obin ct mai multe informaii despre aceast tem. Alte sugestii i recomandri Se pot utiliza i alte metode de nvare pentru atingerea competenei.

34

Tema 3. Digitizarea materialelor audio-video Fia de documentare 3.1. Formate de fiiere de imagine DefiniieO imagine digital este o reprezentare a unei imagini reale bi-dimensionale (imagine n "2D"), ca o mulime finit de valori digitale (numerice), codificate dup un anumit sistem. Caracteristicile de luminozitate i culoare ale fiecrui pixel, eventual mpreun cu coordonatele sale (dac acestea nu sunt implicite), sunt codificate conform mai multor sisteme, rezultatul final fiind un ir de numere. n mod obinuit, imaginile digitale i pixelii lor sunt stocate n memorii de computere, sau i pe benzi magnetice video digitale. Luate ca atare, imaginile digitale i pixelii nu se pot vedea, deoarece ele sunt doar niruiri de numere. n mod teoretic memorarea lor ar putea fi realizat i prin notarea irului de numere pe hrtie, ceea ce este ns mpiedicat de lungimea uria a irului. Pentru a ocupa / consuma mai puin loc n memorie, imaginile digitale pot fi att stocate precum i transmise sub forme comprimate, putnd s fie decomprimate la destinaie. Imaginile digitale pot fi create cu ajutorul unei game variate de dispozitive tehnice, aa cum ar fi aparate de fotografiat digitale, aparate de filmat digitale, scanere de imagine, maini de msurat coordonate, radare aeriene i multe altele. Imaginile digitale mai pot fi de asemenea obinute i/sau sintetizate (create) din diferite date neimagistice, eventual "artificiale", aa cum ar fi funcii matematice, modele bi- i tridimensionale, grafic computerizat, etc. Dei pixelii i imaginile digitale nu pot fi vzute n mod nemijlocit, pn la urm scopul lor este tot obinerea unor imagini reale care pot fi vzute de ctre om. Acestea se realizeaz cu ajutorul unor dispozitive tehnice consacrate acestui scop, cum ar fi imprimantele, ecranele (display-urile) de calculator, proiectoarele de imagini .a. ns uneori, i aceste imagini reale - provenite din imaginile digitale din memoria calculatorului - sunt denumite tot "imagini digitale". Domeniul cunoscut sub numele de procesare a imaginilor digitale studiaz algoritmii transformrilor numerice ale acestora n vederea obinerii efectelor dorite. Formate de fiiere imagine (Image file formats)

JPEG (Joint Photographic Experts Group) - este cea mai utilizat metod de compresie a imaginilor fotografice. PNG (Portable Network Graphics) este un format de imagine fr pierderea datelor la comprimare. BMP este un format de fiier utilizat pentru stocarea imaginilor bitmap digitale. GIF (Graphics Interchange Format) - este un format de fiier utilizat pentru portabilitatea acestuia pe web. 35

TIFF (Tagged Image File Format) este un format de fiier care stocheaz imagini i fotografii. SVG (Scalable Vector Graphics) este un format de fiier care descrie bidimensional vectorul grafic.

Dup tipul datelor din aceast structur bidimensional, imaginile prelucrate pot fi mprite n mai multe categorii: imagini scalare, n care fiecare component este un scalar (un numr unic); ca exemple de astfel de imagini se pot da imaginile monocrome (n care punctele au doar doua valori posibile, ce corespund unui coninut binar al imaginii, n general alb-negru) i imaginile cu nivele de gri (de tipul imaginii de luminan de pe ecranele televizoarelor alb-negru). imagini vectoriale, n care fiecare component este un vector de numere; cazul particular cel mai de interes este acela al imaginilor color, n care vectorul are trei elemente (ce corespund celor trei constituente de baz ale oricrei culori); n general, pentru imaginile multicomponen, vectorul asociat fiecrui punct din imagine are mai multe elemente (caz ce corespunde imaginilor preluate n mai multe benzi de frecven, aa cum sunt imaginile de teledetecie ale sateliilor, imaginile de termodetecie n benzile de infrarou, etc.). Tot n categoria imaginilor vectoriale intr ns i imaginile stereo (o pereche de imagini ale aceleiai scene, luate din unghiuri diferite) i secvenele de imagini.

Programele pentru desenare pot s lucreze n grafica de pixeli sau n grafica vectorial. n grafica pe calculator, grafica vectorial este un procedeu prin care imaginile sunt construite cu ajutorul descrierilor matematice prin care se determin poziia, lungimea i direcia liniilor folosite n desen. Imaginile vectoriale sunt complementare imaginilor bitmap, din grafica raster, n care imaginile sunt reprezentate ca un tablou de pixeli. Grafica bitmap (bitmapped graphics): realizeaz o imagine din puncte (pixeli), care de fapt sunt nite dreptunghiuri foarte mici. Pentru fiecare pixel al desenului se memoreaz codul de culoare. Un avantaj al acestei grafici este c imaginea creat din puncte poate s conin foarte multe detalii, ns cnd dimensiunea desenului se modific, el pierde din calitate. Astfel, dac se mrete foarte mult, conturul desenului apare n trepte (efectul de dini de ferestru), iar dac se micoreaz foarte mult, punctele ajung s se suprapun unele peste altele. Un alt dezavantaj al acestui tip de grafic este dimensiunea foarte mare a fiierului n care se memoreaz desenul, deoarece cu ct desenul este mai mare cu att el conine mai multe puncte pentru care trebuie s se memoreze codul de culoare, iar cu ct se folosesc mai multe culori n realizarea desenului, cu att sunt necesari mai muli bii pentru memorarea culorii pentru fiecare pixel. Astfel, dac se folosete o paleta de 16 culori, pentru fiecare pixel din desen sunt necesari 4 bii pentru culoare, iar dac se folosete o palet de 256 de culori, sunt necesari 8 bii de culoare. n al doilea exemplu, din cauza mririi numrului de culori, necesarul de suport pentru memorarea desenului se dubleaz. 36

n grafica vectorial (vector graphics) imaginile sunt formate din obiecte (grupuri de linii drepte sau curbe) descrise prin formule matematice care stabilesc dimensiunea, poziia i orientarea lor. Aceste desene pot fi redimensionate i rotite fr s-i piard din calitate, deoarece ele se regenereaz la orice dimensiune i n orice poziie prin formulele matematice cu care au fost descrise. Principalul lor dezavantaj const n faptul c, fiind alctuite din obiecte descrise cu formule matematice, att numrul acestor obiecte ct i complexitatea lor sunt limitate, depinznd de biblioteca de formule matematice folosit de programul de desenare.

37

Activitatea de nvare 3.1.1. Imaginea digitalCompetena: Prelucreaz secvene audio-video pentru produsele multimedia Obiectivul/obiective vizate: La sfritul acestei activiti vei fi capabil: 1. s explici modul de realizare a imaginii digitale; 2. s utilizezi diferite extensii pentru salvarea imaginilor digitale. Durata: 20 minute

Tipul activitii: Rezumare Sugestii Elevii vor lucra individual sau n perechi la calculatoarele din laboratorul informatic. Sarcina de lucru Se vor explica din punct de vedere al structurii bidimensionale i se va descrie grafica utilizat. Pornind de la cunotinele acumulate anterior se vor deschide imagini digitale cu un program specific i se vor analiza din punct de vedere al realizrii acestora. Dup analiz se vor salva imaginile cu diferite extensii (.jpg, .tiff, bmp., etc.) i se vor compara imaginile salvate astfel. Alte sugestii i recomandri Se pot utiliza i alte metode de nvare pentru atingerea competenei.

38

Tema 3. Digitizarea materialelor audio-video Fia de documentare 3.2. Procesarea imaginilor DefiniieProcesarea imaginilor este definit ca orice proces sau metod de prelucrare a informaiilor, ce are ca intrare una sau mai multe imagini. Rezultatul prelucrrii poate fi una sau mai multe imagini, ns poate fi reprezentat i de orice alt informaie (histogram, palet de culori, figuri geometrice, etc.). Prelucrarea imaginilor i propune: mbuntirea informaiei vizuale n vederea optimizrii analizei i interpretrii de ctre om, cu aplicaii n diverse domenii cum ar fi medicina (trecerea de la imagini alb/negru la imagini color, prelucrarea imaginilor biomedicale), ecologie (studiul polurii utiliznd imagini aeriene), criminalistic, aprare, industrie, etc. extragerea informaiilor ntr-o form intern pentru analiza cu ajutorul calculatorului a informaiilor video, n recunoaterea caracterelor (chinezeti, de exemplu), a formulelor chimice sau matematice, n verificarea calitii produselor, recunoaterea preurilor (coduri de bare), recunoaterea amprentelor i a feei, n sortarea corespondenei, n meteorologie, aprare, etc.

-

DefiniieProcesarea imaginilor este un domeniu al inteligenei artificiale, ocupndu-se cu modul de reprezentare, reconstituire, clasificare, recunoatere i analiz a imaginilor cu ajutorul calculatorului. Sursa de provenien a imaginilor poate fi un dispozitiv de achiziie (camera video, scanner, captor radar) dar poate fi la fel de bine i o ecuaie matematic, un ansamblu de date statistice, etc. Exist dou motive principale pentru care se apeleaz la procesarea imaginilor: 1. mbuntirea calitii unei imagini avnd drept scop o mai bun vizualizare pentru un operator uman. Aceasta poate nsemna: reducerea zgomotului i a altor defecte ce pot fi prezente n imagine (datorate, de exemplu, dispozitivului de achiziie), evidenierea unor zone de interes prin modificarea luminozitii, a contrastului, accentuarea muchiilor, etc. 2. extragerea de informaii dintr-o imagine, informaii ce pot reprezenta intrarea pentru un sistem automat de recunoatere i clasificare. Aceste informaii pot fi: diferite distane i relaii dintre obiectele prezente n imagine, momente statistice, parametri geometrici (arie, perimetru, circularitate), coeficieni Fourier, etc.

39

Tipuri de transformri Transformri liniare (Linear transformations). Sunt caracterizate de faptul c pstreaz paralelismul ntre linii. Transformri euclidiene (Euclidean transformations). Sunt caracterizate de faptul c pstreaz distanele i unghiurile. Scalarea (Scaling). Implic mrirea sau micorarea imaginilor iniiale. n general mrirea se face fra pierderea informaiei, n timp ce micorarea duce la pierderea informaiei. Rotirea (Rotation). Implic rotirea imaginii n plan. n general se pierde informaie, ns n cazul rotirii cu unghiuri a cror msura este multipl de 90o, nu se pierde informaie. Oglindirea (Reflection). Se efectueaz fr pierderea informaiei. Transformarea culorilor (Color balance). Implic modificarea paletei de culoare folosite. Spre exemplu pentru a reproduce corect culorile neutre (alb, negru). Combinarea. Implic un proces ce are ca intrare un set de imagini, iar ca ieire o imagine obinut prin combinarea setului iniial. Segmentarea (Segmentation). Este folosit pentru a putea partiiona o imagine n mai multe regiuni, n scopul de a nlesni procesarea, sau pentru determina zonele ce prezint interes spre a fi analizate mai amnunit.

DefiniieImaginea digital - este reprezentarea unei imagini bidimensionale sub forma unui set de valori ce alctuiesc o matrice. n genere n memorie imaginile sunt salvate sub form de raster (Raster graphics), iar pe un mediu extern ele sunt salvate sub o form comprimat. O imagine este caracterizat de:

Rezoluie (Image resolution) Adncimea culorii (Color depth) Spaiul de culoare (Color space)

DefiniieRezoluia - descrie cantitatea de informaie pe care o imagine o nmagazineaz.

PPI - Pixels per inch DPI - Dots per inch 40

DefiniieAdncimea culorii - reprezint numrul de bii care sunt folosii pentru a reprezenta culoarea unui singur pixel. BPP - Bits per pixel:

1-bit = 2^1 = 2 culori: imagine monocrom; 2-bii = 2^2 = 4 culori: imagine n tonuri de gri (Grayscale); CGA; 4-bii = 2^4 = 16 culori: EGA i VGA; 8-bii = 2^8 = 256 culori: VGA; SVGA; 15-bii = 2^15 = 32768 culori: 5 bii pentru fiecare canal RGB; 16-bii = 2^16 = 65536 culori: ca i n cazul 15-bii, cu excepia c pentru verde se folosesc 6 bii.

41

Activitatea de nvare 3.2.1. Prelucrare imagine digitalCompetena: Prelucreaz secvene audio-video pentru produsele multimedia Obiectivul vizat: La sfritul acestei activiti vei fi capabil: 1. s identifici modaliti de prelucrare a imaginilor digitale Durata: 20 minute

Tipul activitii: Simulare Sugestii Elevii vor lucra individual sau n perechi la calculatoarele din laboratorul informatic. Sarcina de lucru Utiliznd Internetul se vor cuta pagini web care conin simulri pentru prelucrare imagini digitale. (Exemplu: http://www.webdesigngrafica.ro/grafica-simulari-virtuale-3d.html)(23.08.2009) Alte sugestii i recomandri Se pot utiliza i alte metode de nvare pentru atingerea competenei.

42

Activitatea de nvare 3.2.2. Prelucrare imagine digital. AplicaiiCompetena: Prelucreaz secvene audio-video pentru produsele multimedia Obiectivele vizate: La sfritul acestei activiti vei fi capabil: 1. s prezini metodele de prelucrare a imaginilor; 2. s aplici cunotinele acumulate privind imaginile i prelucrarea acestora. Durata: o sptmn (2 ore=100 minute)

Tipul activitii: Proiect Sugestii Elevii vor lucra individual la calculatoarele din laboratorul informatic, iar rezultatele se vor prezenta ntregii clase. Sarcina de lucru Tema: Prelucrarea imaginilor digitale Se vor avea n vedere urmtoarele cerine: Prezentarea motivelor principale pentru care se apeleaz la procesarea imaginilor; Metode de prelucrare Tipuri de transformri Descrierea urmtoarelor filtre / categorii de filtre: o Filtre punctuale: transformarea grayscale; negativarea; binarizarea; ajustarea luminozitii; ajustarea contrastului; o Transformri geometrice: oglindirea; scalarea; rotirea; o Filtre liniare: low pass: uniform; gaussian; high pass; detectarea muchiilor; o Filtrul median. Proiectul va fi prezentat n format printat i susinut printr-o prezentare PowerPoint. 43

Tema 4. Editarea secvenelor audio - video Fia de documentare 4.1. Placa video DefiniiePlaca Video (PV) este interfaa grafic responsabil cu afiarea imaginilor pe ecranul monitorului. Ea este a doua component, dup procesor, care determin puterea unui calculator. Placa video conine un procesor specializat numit GPU (Graphical Processing Unit) sau VPU (Video Processing Unit) care face o parte din calculele necesare pentru afiarea imaginilor, cealalt parte a acestor calcule fiind facut de procesorul calculatorului (CPU). Fiecare placa video are i o memorie intern care este folosit de GPU. Placa Video se fixeaz pe placa de baz ntr-un slot care poate fi de tip AGP sau PCI. Modul de transfer a datelor video prin portul AGP este de 1X, 2X, 4X sau 8X. Principalii parametri care definesc o plac video sunt: interfaa (AGP sau PCI, cu variantele lor), care definete limea de band a transferului dintre placa video i placa de baza procesorul grafic, definit la rndul su de frecvena de operare i, extrem de important, de parametrii si intrinseci (faciliti hardware, programabilitate, etc) cantitatea i calitatea memoriei proprii (de pe placa video) frecvena bus-ului de memorie.

DefiniieConversia semnalului purttor de informaie este efectuat de ctre o component electronic distinct, numit plac de achiziie video, ce poate fi montat n calculator sau conectat la o intrare USB. Componenta principal a unei plci de achiziie este Convertorulul Analog - Digital. Acesta ataeaz o cifr unei tensiuni: de exemplu 0 pentru 0 V, 1024 pentru 3V. Astfel, o mrime fizic oarecare poate fi vizibil pentru un calculator.

Funciile de baz ale unei plci de achiziie video: intrare analogic (msurarea unui semnal, sub forma unei tensiuni electrice, provenit de la un traductor aflat n sistem); ieire analogic (generarea unui semnal, sub forma unei tensiuni electrice care s comande un element de acionare din sistem); comunicaii digitale (primirea i emiterea de valori n form binar, reprezentnd date sau coduri ale unor comenzi; comunicaiile digitale pot fi utilizate i pentru 44

msurri sau generri de semnale n cazul n care traductorul sau elementul de acionare are o funcionare descris de o stare logic binar. numrare / cronometrare (primirea i emiterea de semnale n care informaia este coninut n numrul de impulsuri din serie sau n frecvena acestora).

Majoritatea tipurilor de plci de achiziie au toate cele patru funcii.

Eantionarea plcii de achiziie video:Procesul de baz al eantionarii const n preluarea unui semnal analogic printr-un puls periodic care va permite trecerea semnalului doar att timp ct pulsul este activ. Semnalul de preluare are pulsuri de nlime, lungime (dt) i timp de separare (T) constante.

DefiniieIntervalul de timp T dintre dou eantioane succesive se numete perioad de eantionare sau interval de eantionare. Inversul acestei mrimi (1/T=fs) se numete vitez sau rat de eantioanare (eantioane /secund) sau frecven de eantionare care se msoar n Hertz. Rata de eantionare determin ct de des are loc conversia.

Tipuri de semnale video: semnal video pe componente: Component Video b) semnal video composit: Composite video, denumit i CVBS (Composite Video Blanking and Sync) c) semnal video SVideo: Separate video, abreviat S-Video i numit Y/C

Semnal video pe componente: Component Video Pentru fiecare component primar a semnalului video, tranferarea se face pe cte o und purttoare separat. 45

Avantaje: valorile fiind trimise pe unde separate, receptorul primete corect informaia. Dezavantaje: pot aprea probleme la sincronizarea elementelor de semnal: s se primeasc defazat, astfel nct compuse s nu mai formeze punctul iniial. Semnal video compozit: Composite video Este cel mai folosit tip de semnal,toate cele 3 elemente primare care formeaz semnalul video sunt ,,mpachetate i transmise pe o singur und de semnal - nu mai pot aprea probleme de defazare. Dezavantaje: informaia poate fi intercalat (interferena de semnal) - la recepie informaia s nu poat fi separat precis ct revine fiecrei componente n parte.

Elementele principale ale semnalului video analog: Y U VY componenta primar pentru luminan UV reprezint 2 componente pentru crominan Semnal video SVideo: SVideo Semnal video SVideo folosete o und purtatoare pentru Y, iar cele 2 unde de crominan U i V sunt mpachetate pe o und separat purtatoare de semnal.

Definiie Conversia video analog video digital necomprimatProcesul de conversie video analog video digital necomprimat este asistat de un decodor care transform/convertete semnalul video compus n semnal video RGB, care accelereaz semnalul video ntreesut pentru a putea fi redat pe ecranul calculatorului. Acest proces de bazeaza pe eantionarea (stabilirea valorilor de referinta) i cuantificarea semnalului. Luminana este de 2 ori mai mare dect crominana - se eantioneaz cu frecvena mai mare luminana pentru c se dorete s se redea ct mai fidel luminana i mai puin crominana, pentru c ochiul uman este mai sensibil la strlucire dect la culoare. Cuantificarea se face pe 8 bii. Factori care influeneaz obinerea unui semnal video de bun calitate din procesul de conversie: fluxul de derulare a imaginilor: pentru o micare natural, trebuie s fie de 25 frame-uri pe secund. Retina percepe permanent imagini; pe retin imaginea rmne o fraciune de secund (echivalentul a 25 frame-uri/ secund), timpul acesta fiind utilizat la derularea cadrelor. rezoluia de crominan: depinde de numrul de culori utilizate la reprezentarea imaginilor din fluxul video. rezoluia spaial: modul de procesare a liniilor de scan i a liniilor individuale din care se compun imaginile. calitatea secvenei video analogic: dac avem un semnal video analog prost nu avem cum obine un semnal digital de bun calitate; input prost - evident output prost. 46

Activitatea de nvare 4.1.1. Parametrii i funciile unei plci de achiziie videoCompetena: Prelucreaz secvene audio-video pentru produsele multimedia Obiective vizate: La sfritul acestei activiti vei fi capabil: s identifici principalii parametri care definesc o plac video; s clasifici funciile de baz ale unei plci de achiziie video.

Durata: 20 minute

Tipul activitii: Problematizare

Sugestii Se mpart elevii n grupe de maxim 5 elevi. Sarcina de lucru Fiecare grup va primi dou seturi de fie, un set coninnd parametri care definesc o plac video i un set coninnd clasificarea funciilor de baz ale unei plci de achiziie video. Elevii din fiecare grup vor citi definiiile i vor colabora la potrivirea acestora, astfel nct la fiecare termen s corespund definiia, timp de 15 minute. Dup finalizarea activitii fiecare grup va prezenta o parte din definiii iar celelalte vor confirma sau infirma rezultatele, preciznd rspunsurile corecte. Aceast parte a activitii se va realiza n 5 minute.

47

Activitatea de nvare 4.1.2. Conversia video analog-digitalCompetena: Prelucreaz secvene audio-video pentru produsele multimedia Obiective vizate: La sfritul acestei activiti vei fi capabil: 1. s identifici tipurile de semnale video. 2. s realizezi conversia unui semnal video analog n semnal video digital. Durata: 20 minute

Tipul activitii: Bile Sugestii Elevii vor lucra individual sau n perechi la calculatoarele din laboratorul informatic. Sarcina de lucru Scriei un eseu de 20 rnduri avnd ca tem conversia semnalului video i realizai un film cu durata de 60 secunde din imaginile puse la dispoziie. Alte sugestii i recomandri Se pot utiliza i alte metode de nvare pentru atingerea competenei.

48

Tema 5. Software specific pentru integrarea elemetelor multimedia Fia de documentare 5.1. Purttori magnetici i numerici de sunet i imagineStructura purttorilor magnetici de sunet i imagine

DefiniieBanda i discul magnetic reprezint formate de utilizare a mediului de nregistrare a sunetului.

Principalele straturi care formeaz o band sau un disc magnetic sunt: substratul, realizat dintr-un material conductor,care are rol antistatic. suportul benzii magnetice.

stratul magnetic, format dintr-o pulbere magnetic care este purttorul nregistrrii. Pelicula de baz (suportul) este realizat din mylar, un material care asigur cerinele de rezisten la ntindere i elasticitate ale benzii. Acest suport are o grosime cuprins ntre 20-40 mm. Pulberea magnetic are o grosime de 10-15 m i este realizat din oxid de fier (Fe2O2). Pulberea este format din particule circulare, cu un diametrul sub o zecime de microni i cu lungimi de 0,6-1 microni. Forma circular a fost aleas deoarece fa de particulele sferice asigur meninerea mai bun a magnetizrii n condiii de soc mecanic sau termic. Calitatea nregistrrii depinde direct de modul n care este preparat pulberea magnetic, de impuritile introduse deliberat sau accidental n structura sa, de dimensiunea i forma particulelor. Cosistena pulberei este asigurat cu ajurorul unui clei, care are i rolul de a menine distana ntre particule, astfel nct ele s rmn dispersate n volumul stratului magnetic. Cnd este uscat cleiul nu trebuie s adere la substratul benzii chiar n condiiile unor temperaturi ridicate de stocare, pentru a permite nfurarea benzii.

Norme tehnice privind purttorii de sunet.Suportul benzilor magnetice trebuie sa fie neinflamabil. Grosimea suportului, funcie de materialul din care este fabricat i de viteza de nregistrare: 7-13 micrometri pentru banda cu limea de 3,81 mm; 15-24 micrometri pentru banda cu limea de 6,25 mm; 49

micrometri.

75 micrometri pentru benzile cu suport de poliester de 120-135

Proprietile magnetice ale purttorilor de sunet: Inductia remanent de saturaie, care este inducia rmas dup ce stratul magnetic a fost magnetizat pn la saturaie (800-1450 Gs la benzile moderne). Fluxul magnetic remanent de saturaie, care este fluxul rmas n seciunea stratului magnetic, cnd acesta a fost magnetizat pn la saturaie. Fora coercitiv, care este intensitatea cmpului magnetic necesar pentru a anula inducia stratului magnetic prealabil magnetizat pn la saturaie (250-300 versted). Permeabilitatea cca.1,4. iniiala absolut a benzilor moderne care este de

Proprietile electroacustice ale purttorului de sunet. Sensibilitatea benzii, care se determin ca valoare relativ, fiind un raport ntre intensitatea electromotoare indus n nfurarea capului de redare de banda masurat i tensiunea indus de banda etalon. Sensibilitatea benzilor moderne variaza cu 0,050,03dB de-a lungul unei benzi i cu aproximativ 1 dB ntre benzi. Caracteristica de frecven este curba care arat variaia amplitudini tensiunilor reproduse de capul de redare, n funcie de frecvena semnalului de audio-frecven nregistrat.

Purttori magnetici ai imaginiiCel mai rspndit purttor al imaginii magnetice este banda magnetic video. Pulberile magnetice ale benzilor utilizate la nregistrarea imaginilor au proprieti magnetice ridicate (for coercitiv i inducie magnetic ridicate, permeabilitate mic, raport mare ntre valoarea forei coercitive i inducia remanent,cu un punct de saturaie ridicat). Cele mai utilizate pulberi magnetizate sunt constituite din: oxizi de fier (Fe2O3), bioxid de crom (CrO2) impurificat cu telur i stanin - combinaii de oxizi i cobalt. Benzile magnetice au o grosime de 30-37m, din care stratul activ de 5-12m iar suportul cca.25m.

Purttori de informaii audio numerice Caseta DCC. (Digital Compact Cassette) este un sistem evoluat al sistemului audio cu caset compact analogic CC. n scopul pstrrii compatibilitii, la noul tip de caset s-au pstrat: 50

-limea benzii 3,78 mm; -viteza de deplasare a benzii 8,76 mm/s; -dimensiunile casetei. Caseta DAT este folosit de sistemul DAT (Digital Audio Tape) de nregistrare audio numeric. Produsul prezint multiple avantaje fa de compact caseta CC: -permite nregistrarea numeric pe 3 canale cu o cuantizare de 16 bii; -capacitate mare de stocare a datelor (aproximativ 1,3 Goctei pe o band de 2 ore); -este o band cu granulaie fin.

51

Activitatea de nvare 5.1.1. Structura i proprietile purttorilor magnetici i numerici de sunet i imagineCompetena: Integreaz text, imagine, sunet i animaie. Obiectivul vizat: La sfritul acestei activiti vei fi capabil: 1. s explici modul de producere a sunetului cu ajutorul plcii de sunet

Durata: 20 minute

Tipul activitii: Bile Sugestii Elevii vor lucra individual sau se pot organiza n grupe mici (2 3 elevi). Sarcina de lucru: Pornind de la informaiile privind structura i proprietile purttorilor magnetici de imagine i sunet se va comunica noua tem Proprieti magnetice i electroacustice ale purttorilor de informaie audio numerice. Grupele de elevi formuleaz cte o prere despre aceast tem apoi se discut n plen. Plecnd de la aceste concluzii, se formuleaz o alt idee, privind utilizarea diferitelor tipuri de purtatori de sunet, pentru care se repeta procedeul. Se poate merge pe mai multe niveluri pn se obin ct mai multe informaii despre aceast tem.

Alte sugestii i recomandri Se pot utiliza i alte metode de nvare pentru atingerea competenei.

52

Tema 5. Software specific pentru integrarea elemetelor multimedia Fia de documentare 5.2. Discuri magneto-optice

DefiniieDiscurile optice video au informaia nregistrat pe o pist sub form de spiral care pornete dinspre interior spre exterior, avn urmtoarele caracteristici: nlimea excavaiilor care este constant de-a lungul ntregii suprafee nregistrate i densitatea tangenial a elementelor de informaie, exprimat n elemente/mm.

Formatele discurilor optice:-cu viteza unghiular constant. CAV ( Constant Angular Velocity); -cu vitez liniar constant, CIV (Constant Linear Velocity).

Clasificarea sistemelor de discuri video:- numerice - magnetice; - capacitive cu ghidare mecanic CED - cu ghidare electronica VHD (Video High Density); - video: laser si fotografice.

Caracteristicile discului optic: stocarea informaei pe disc se face mecanic prin pit-uri; citirea discului se realizeaz optic, utiliznd un fascicul laser; tergerea i rescrierea discului nu sunt posibile.

DefiniieCD (Compact Disc) permite stocarea unei combinaii simultane de informaii audio, video, grafic, text i date toate funcionnd ntr-un format interactiv bine definit. 53

Discul audio numeric. Compact DisculAvantajele Compact Disc-ului (CD): - acces aleator la redare la orice poriune a programului; - dimensiuni mici; - utilizare convenabil; - robustee; - cost sczut; - multiplicare uoar.

Structura discului compact audio CD. Cea mai mare parte din suprafaa discului se constituie ca suprafa de prindere pentru dispozitivul de citire i orificiu pentru axul motorului de antrenare. Datele sunt nregistrate pe o suprafa a carei portiune este de numai 35,5 mm, i care, pe lang informaia util, mai conine zone cu piste de intrare i de ieire ce nu cuprind dect date utilizate pentru control. Discul poate fi realizat din orice material transparent cu indice de refractie 1,55, n general folosindu-se policarbonai. Grosimea de 1,2 mm a discului este realizat n cea mai mare parte dintr-un substrat transparent de plastic. Datele sunt fizic coninute n pituri care sunt imprimate de-a lungul suprafeei acoperite cu o pelicul foarte subire (50-100 m) de metal (aluminiu,argint,aur). O alt suprafa subire se lac (10-30 m) protejeaz suprafaa metalic a piturilor, deasupra acesteea fiind nscris o etichet de identificare cu grosimea de 5 m. Pentru citirea datelor este utilizat un fascicul laser. Acesta se aplic prii inferioare, trece prin substratul transparent i se reflect napoi. Fasciculul este focalizat pe suprafaa metalic care conine datele inscripionate.

Parametrii elementelor de informaie

Viteza de explorare Lumgimea minim a pitului Lungimea maxim a pitului

1,2m/s 0,833m 3,05m 54

1,4m/s 0,972m 3,56m

Adncimea pitului Limea pitului Distana dintre piste

0,11m 0,5m 1,6m

Formate de discuri optice CD ROM (Compact Disc Read Only Memory).

CD rom/xa (extended Arhitecture) arhitectur extins care definete un nou tip de pist. Pe o astfel de pist pot exista date, informaii audio i video, imaginii. CD (Compact Disc) permite stocarea unei combinaii simultane de informaii audio, video, grafica, text i date toate funcionnd ntr-un format interactiv bine definit. Compact discul interactiv poate fi utilizat n diverse activiti cum ar fi: -activitate educaional i de instruire; -activitate de divertisment (include muzic i text, simulri de activiti diverse ) -activitate creativ (include programe pentru pictur i desen, compoziie muzical, film, etc) Tipuri de compact disc interactiv: 1. CD-J-Audio cu trei nivele de calitate (nivelul A-HiFi-nalt fidelitate; nivelul B-fidelitate medie i nivelul C-Audio pentru vorbire). 2. televiziune. 3. CD-J-Video, care poate stoca material video compatibil cu sistemele de CD-DVJ discul compact video numeric DVJ (Digital Video Interactiv).

Formate de discuri video: Formatul CD-V (Compact Disc Video) este o combinatie de tehnologii audio video Formatul CD-WO (CD-Write Once). Permite descrierea permanent a datelor, pot fi citite oricnd, dar nu pot fi sterse. Astfel de sisteme se mai numesc i WORM (write once read many)

55

Formatul CD-G (Compact Disc i Graphics) folosete celelalte canale de subcodificare disponibile pentru stocarea imaginilor color statice video, a textului sau altor materiale ce pot fi afiate pe un monitor n timpul redrii programului sonor. CD-3, este identic cu discul CD Audio, cu diferena c dimensiunea discului este de numai 8 cm ceea ce i ofer o portabilitate sporit. Formatul P-CD (Photo CD discul compact fotografic) este un sistem care utilizeaz tehnologia imaginilor numerice n vederea stocrii, manipulrii i redrii imaginilor fotografice, Permite nregistrarea a peste 100 de imagimi color cu o rezolutie de 16 ori mai bun decat cea reinut pe un televizor normal. Discul de mare densitate (HD-CD) confer posibilitatea stocrii datelor de capacitate ridicat mai mare de 650 Megaoctei asigurat de discurile CD. discul compact multimedia MMCD (MultiMedia Compact Disc). Un astfel de disc obine o capacitate de stocare de 3,7 Goctei pentru un singur nivel de citire. Permite nregistrarea a 135 minute de date audio video, iar imaginile video pot fi redate att n format 4/3 ct i n format 16/9. discul de nalt densitate SD (Super Density),care are o capacitate de peste 9 Gocteti pe dou nivele de nregistrare. Principala aplicaie a acestui format de disc este DVD(Digital Video Disc).

Discuri magneto-optice DefiniieDiscurile magneto-optice folosesc tehnologia sistemului termo-magnetic-optic TMO (Termo-Magneto-Optical) numit mai simplu magneto-optic MO. Sistemele magnetooptice sunt reinscriptibile i folosesc structuri active din aliaje de metale rare (terbin,gadoliniu) cu metale tradiionale (fier,cobalt). Informaia poate fi scris prin generarea de domenii magnetice ntr-o pelicul amorf. Aliajele de metale rare de tranziie folosite sunt materiale feromagnetice. Magnetizarea atomilor rari se opune magnetizrii atomilor de metal tranziional, magnetizarea general fiind dat de suma acestor componente. Cnd magnetizarea scade ctre zero la temperatura de compensaie, coercitivitatea acestor materiale tinde ctre infinit. Dac, printr-o selecie atent a compoziiei aliajului, se alege temperatura de compensaie la temperatura camerei, se pot obine domenii magnetice foarte stabile. Domeniile sunt scrise sau trese nclzind pelicula magneto-optic pentru a-i reduce coercitivitatea, aplicndu-i simultan un cmp magnetic extern i rcind-o din nou la temperatura de compensaie n prezena cmpului.

MiniDiscul (M.D.)n prezent exist dou tipuri de minidisc: 56

MiniDiscul prenregistrat (un disc cu diametrul de 64 mm, cu stocare prin pituri, similar discului compact dar utiliznd o codare diferit); MiniDiscul magneto-optic nregistrabil, care poate fi nregistrat i renregistrat de utilizator. Discul nregistrabil este format dintr-un substrat de policarbonat, pe care s-a depus un strat de material magneto-optic (MO). Deasupra acestora se depune un strat reflectorizant, unul de protecie i unul lubrifiant, de siliciu, pe vare se va deplasa capul magnetic.

Proprietile minidiscului nveliul exterior al discului are proprieti antistatice i ofer n plus o suprafa ideal pentru meninerea curat a discului. Substratul de policarbonat este dur i transparent, fiind realizat prin metode de returnare prin injecie. Conine informaia preimprimat ADIP (la discurile nregistrabile) sau piturile de date (la discurile prenregistrate). Stratul magneto-optic este un aliaj special, FeTbCo, care este slab coercitiv, aproximativ 80 Oe(6,4 kA/m). Aceasta nseamn c pentru a stoca date pe un astfel de material magnetic este nevoie de un cmp magnetic mic. Aliajul folosit este uor corodabil i este mbrcat n dou straturi dielectrice, realizate din oxid de metal.

Straturile discului MD Stratul protector, de 10m, este realizat din nitrat i are rolul de a minimiza cantitatea de caldur ce strabate stratul reflector de aluminiu, mbuntind astfel performanele de reflexie ale acestuia. Deosebiri ntre cele doua tipuri de minidisc: La discul prenregistrat, este necesar doar citirea. Prin urmare, carcasa nu are dect o singur deschidere pentru acces la disc. La discul nregistrabil, este necesar accesul la ambele fee ale discului. Deci caracasa este prevazut cu deschideri att n partea de sus, ct i n partea de jos. 57

Discul prenregistrat are o reflectivitate ridicat, comparabil cu cea a CD-ului (aproximativ 70% din lumina incident este reflectat). Discul nregistrabil are o reflectivitate scazut (aproximativ 1525% din lumina incident este reflectat de suprafaa discului).

Comparaie MiniDisc-Compact Disc. Performanele audio i timpul de redare sunt identice la cele dou sisteme. Discul compact CD permite doar redarea, informaia fiind nregistrat de producator. MiniDiscul permite nregistrarea la utilizator. Dei cele dou sisteme sunt foarte asemntoare MiniDiscul este mult mai complex, oferind faciliti deosebite n prelucrarea semnalului audio. Din acest motiv, MiniDiscul poate fi folosit n operaii de montaj audio, asigurnd o flexibilitate deosebit. Carecteristica antioc a MiniDiscului i dimensiunea redus (diametrul de dou ori mai mic decat la CD) permite folosirea lui optim n sistemele portabile.

58

Activitatea de nvare 5.2.1. Discuri audio numerice Competena: Integreaz text, imagine, sunet i animaie. Obiective vizate: La sfritul acestei activiti vei fi capabil: 1. s defineti i s clasifici sistemele de discuri optice video; 2. s explici modul de nregistrare a informaiei pe un CD.

Durata: 20 minute

Tipul activitii: Expansiunea atomic Sugestii Elevii vor lucra organizai pe grupe de 4-5 elevi. Sarcina de lucru Pornind de la termenul CD fiecare grup va trebui s ncerce s gseasc explicaii i s ncerce s defineasc modul de nregistrare i stocare a informaiei pe un CD, timp de 10 minute. Fiecare grup va desemna un reprezentant care va comunica rezultatele grupei. Dup ce fiecare grup va comunica explicaiile privind nregistrarea i stocarea informaiei i definiia, se va proceda la definirea i explicarea modului de nregistrare i stocare a informaiilor pe baza discuiilor cu elevii i pe baza acumulrii tuturor elementelor identificate de grupe. Alte sugestii i recomandri Se pot utiliza i alte metode de nvare pentru atingerea competenei.

59

Activitatea de nvare 5.2.2. Minidiscul Competena: Integreaz text, imagine, sunet i animaie. Obiective vizate: La sfritul acestei activiti vei fi capabil: s identifici tipurile de minidiscuri i s clasifice proprietile unui minidisc; s explice modul de comparaie dintre minidisc i CD.

Durata: 20 minute

Tipul activitii: Problematizare

Sugestii Se mpart elevii n grupe de maxim 5 elevi. Sarcina de lucru Fiecare grup va primi dou seturi de fie, un set coninnd termenii cu tipuri i proprieti ale minidiscului i un tabel coninnd comparaiile dintre minidisc i CD. Elevii din fiecare grup vor citi definiiile i vor colabora la potrivirea acestora, astfel nct fiecrui termen s-i corespund definiia tipului de minidisc cu proprietile sale, iar pe baza cunotinelor acumulate s fac comparaia dintre minidisc i CD, timp de 15 minute. Dup finalizarea activitii fiecare grup va prezenta o parte din definiii iar celelalte grupe vor confirma sau infirma rezultatele, preciznd rspunsurile corecte. Aceast parte a activitii se va realiza n 5 minute. Alte sugestii i recomandri Se pot utiliza i alte metode de nvare pentru atingerea competenei.

60

III. GLOSARTermenSunet Digitizarea sunetului Imaginea digital

DefiniieOrice perturbaie (energie mecanic) propagat printrun mediu material sub forma unei unde se numete sunet secionarea semnalului analog pe orizontal, de un numr de ori pe secund, numr cuprins ntre 4500 i 40000. este o reprezentare a unei imagini reale bidimensional (imagine n "2D"), ca o mulime finit de valori digitale (numerice), codificate dup un anumit sistem. reprezint o msur a claritii unei imagini digitale (numerice). Rezoluia digital poate fi exprimat n pixeli (de ex. o imagine de 800x600 pixeli), sau n megapixeli (o imagine de 2 megapixeli). O mrime nrudit este numrul de "dots per inch" - dpi. este un element component, de obicei foarte mic, al imaginilor grafice (fotografii, desene etc.) digitale. traductor electroacustic cu ajutorul cruia se transform energia acustic n energie electric, forma undelor electrice generate trebuind s fie ct mai apropiat de cea a undelor acustice sistem opticoelectronic folosit la obinerea i transmiterea pe un canal de comunicaie a subiectelor n micare, prin transformarea imaginii optice a acestora n semnale video i dup aceea n imagini cinetice componenta sistemului care se ocup cu tot ceea ce nseamn sunet, de la mesajele sonore ale sistemului de operare, pn la muzica i efectele din jocuri orice proces sau metod de prelucrare a informaiilor, ce are ca intrare una sau mai multe imagini Numrul de bii care sunt folosii pentru a reprezenta culoarea unui singur pixel interfaa grafic responsabil cu afiarea imaginilor pe ecranul monitorului

Rezoluie digital

Pixel Microfon

Camera video

Placa de sunet Procesarea imaginii Adncimea culorii Placa video

61

IV. Bibliografie1. Gonzalez, Rafael, Woods, Richard. (1993). Digital Image Processing. AddisonWesley Publishing Company 2. Fotografia i alte elemente de imagistic (Dicionar explicativ Englez - Romn) Dan Bistriteanu 3. Mark Galer, Les Horvat -Imaginea Digital 4. Dan Bistriteanu - Elemente de tehnic fotografic 5. C Manoil - Arta imaginii video color 6. Flash 8 James English 7. Tom Green, Jordan Chilcott - Macromedia Flash 8 Profesional 8. Jeffrey Bardzell - Studio MX 2004 9. http://facultate.regielive.ro/cursuri/calculatoare.html (26.04.2009) 10. http://document.dictionarweb.com/am.php?action=citeSource&word=document (05.05.2009) 11. http://euro.ubbcluj.ro/~alina/cursuri/birotica-practic/word/5-1-2.htm (06.05.2009) 12. www.jurru.ro/2009/02/fizica-culorilor/ (26.05.2009) 13. http://ro.wikipedia.org/wiki/Doc_(fi%C5%9Fier) (12.05.2009) 14. http://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C5%9Fier_text (12.05.2009) 15. www.sketchpad.net - "Two Kinds of Color - Color Models" (11.05.2009) 16. www.cambridgeincolour.com - "Color Perception (7.05.2009) 17. http://www.evo-software.com/pages/ro_home/dezvoltare-software/procesare-deimagini/studiu-de-caz-recunoa351terea-inteligent259-a-documentelor.php (12.05.2009) 18. http://en.wikipedia.org/wiki/Scaling_%28geometry%29 (12.05.2009) 19. http://beta.wikiversity.org/wiki/Prelucrarea_imaginilor_--_Laboratorul_1_--_20072008_--_info.uvt.ro (12.05.2009) 20. http://www.poynton.com/notes/colour_and_gamma/ColorFAQ.html (09.05.2009) 21. http://color.org/faqs.xalter (09.05.2009) 22. http://www.webdesigngrafica.ro/grafica-simulari-virtuale-3d.html (23.08.2009) Siteuri: www.audio-soft.com0 www.c-media.com www.soundcard.com www.warezBB.ro

62