Tema 1. Introducción a la multimedia y conceptos básicos.

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1 Tema 1. Introducción a la multimedia y conceptos básicos QUÉ ES MULTIMEDIA? TIPOS DE INFORMACIÓN O MEDIOS QUE PODEMOS ENCONTRAR EN UN SISTEMA MULTIMEDIA Texto Gráficos Imágenes Gráficos en movimiento (animación) Imágenes en movimiento (vídeo) Sonido TIPOS DE MEDIOS 1.4. CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS MULTIMEDIA ÁMBITOS DE APLICACIÓN SOFTWARE DE CREACIÓN ELEMENTOS DE UN SISTEMA MULTIMEDIA. Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 1 Qué es la multimedia? Multimedia es un término muy utilizado desde comienzos de los 90 y está relacionado con: Informática. Telecomunicaciones. Edición de documentos. Electrónica de consumo. Entretenimiento (cine, televisión,...). Etimológicamente el término MULTIMEDIA (múltiples medios) proviene de: MULTI -> > Variedad. MEDIA (medium) -> > medio o canal de comunicación. MULTIMEDIA = Múltiples intermediarios entre la fuente y el destino de la información, es decir, se utilizan diversos medios para almacenar, transmitir, mostrar o percibir la información. Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 2

2 Multimedia digital Multimedia es la forma de comunicación en la que interviene más de un tipo de información. MULTIMEDIA DIGITAL = Integración en un sistema informático de texto, gráficos, imágenes, vídeo, animaciones, sonido y cualquier r otro medio que pueda ser tratado digitalmente. El soporte habitual para este tipo de medios es de tipo electrónico y, a menudo, un sistema informático se encarga de generar la presentación de esa información en la forma y secuencia correcta. Aspectos relacionados con la multimedia Percepción Representación Presentación Almacenamiento Transmisión Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 3 Interactividad Podemos fomentar la MOTIVACIÓN y el INTERÉS del receptor de la información empleando elementos de impacto como sonidos, vídeos, etc. La organización de la información puede mejorarse incorporando elementos de navegación por el documento (enlaces o hipervínculos). Si la presentación multimedia permite al usuario interactuar con ella, hablamos de MULTIMEDIA INTERACTIVA,, en caso contrario hablamos de multimedia PASIVA. Qué posibles interacciones podemos tener con un sistema multimedia?: Actuaciones sobre la secuencia del sistema. Actuaciones sobre la velocidad del sistema. Plantear preguntas, pruebas o alternativas al sistema que modifiquen su transcurso... Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 4

3 Hipermedia, Hipertexto Si la presentación está construida en forma de grafo, de modo que e es posible navegar de unos puntos a otros siguiendo ciertos enlaces entonces s hablamos de una creación HIPERMEDIA. Hipertexto: Caso particular degenerado de hipermedia. Los nodos son texto y los enlaces se establecen partiendo de ciertas palabras o frases que conducen a otras partes del documento. Los documentos con características hipermedia permiten canalizar el interés del usuario a través de una ruta que él va escogiendo en cada instante. Un ejemplo típico de hipermedia es la World Wide Web : Forma un entramado mundial de documentos con enlaces internos y, sobre todo, con enlaces de unos documentos a otros. El contenido de muchos de estos documentos es claramente multimedia (sonido, gráficos, animaciones, etc). Su funcionamiento se basa en la conexión mediante TCP/IP de los sistemas que los sirven. PROBLEMA: DESBORDAMIENTO DE INFORMACIÓN. Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 5 Resumen conceptual MULTIMEDIA: Múltiples medios. MULTIMEDIA DIGITAL: Integración en un sistema informático de texto, gráficos, imágenes, vídeo, animaciones, sonido y cualquier otro medio que pueda ser tratado digitalmente. MULTIMEDIA INTERACTIVA: Presentación multimedia que permite al usuario actuar sobre la secuencia, velocidad o cualquier otro elemento de su desarrollo, o bien plantea preguntas, pruebas o alternativas que modifican su transcurso. HIPERMEDIA: Combinación del hipertexto y la multimedia. Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 6

4 Tipos de información o medios. Texto Es el método habitual para la comunicación asíncrona entre las personas (el habla lo es para la comunicación síncrona). Se puede distinguir: Texto sin formato (ASCII, etc.) y texto formateado (RTF, PDF, etc.). Texto lineal e hipertexto (cuando además del texto aparecen otros s medios, se habla de hipermedia, como lo que es habitual hoy en día en la Web). Lenguajes de marcas (HTML, etc.) y metalenguajes (SGML, XML, etc.). Metalenguajes: Lenguajes usados para definir lenguajes. Se ha pasado de definir el formato del documento (HTML, RTF, etc) ) a definir el contenido y estructura del mismo (XML). Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/ Tipos de información o medios. Gráficos Utilizados para representar esquemas, planos, dibujos lineales, etc. Los gráficos son documentos formados por una serie de primitivas gráficas (puntos, segmentos, círculos...) c y contienen por lo tanto una semántica que debe ser interpretada antes de presentar la información n al observador. Se pueden modificar de muchas maneras diferentes (traslación, escalado, rotación, cambio de atributos...). Habitualmente se generan de forma interactiva y ocupan relativamente ente poco espacio. Son fácilmente f escalables, y por eso son adecuados para el diseño o de anagramas, rotulación, etc. Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 8

5 Tipos de información o medios. Imágenes (I) Las imágenes se usan a menudo para representar fielmente la realidad (fotografías). as). Son documentos formados por pixels y por lo tanto no tienen ni una u estructuración n compleja ni semántica alguna -> mapas de bits. Tienen una capacidad limitada de modificación, no son tan fácilmente f escalables como los gráficos vectoriales. Pueden generarse por copia del entorno (escaneado, fotografía digital...) y tienden a ser ficheros muy voluminosos. En la práctica, algunas aplicaciones y formatos de almacenamiento permiten combinar gráficos e imágenes, y en esos contextos ambos conceptos tienden a confundirse. Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/ Imágenes (II). Tamaño El principal problema que nos encontramos al trabajar con imágenes es digitales en un entorno distribuido es el excesivo tamaño que ocupan (sobre todo cuando se trabaja a través de líneas de conexión lentas). Para solucionar este problema tenemos los algoritmos de compresión, que permiten reducir de forma considerable el espacio ocupado por r las imágenes con una pérdida nula o inapreciable de la calidad en muchos casos. Algunos algoritmos de compresión se basan en la búsqueda de patrones o repeticiones de información del color en diferentes lugares l de la imagen. Existen otros algoritmos que utilizan técnicas basadas en la eliminación de la información de color inapreciable por la retina humana. Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 10

6 Tipos de información o medios. Animación. Consiste en la presentación n de un número n de gráficos por segundo que genera en el observador la sensación n de movimiento. Al igual que en el caso de los gráficos estáticos, ticos, se trata de una forma compacta de almacenar la información, n, y con gran capacidad de ser modificada. Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/ Tipos de información o medios. Vídeo (I) Presentación n de un número n de imágenes por segundo, que crean en el observador la sensación n de movimiento. Las imágenes (frames( frames/fotogramas) pueden ser sintetizadas (creadas manualmente) o captadas a partir del entorno (vídeo). Al igual que en el caso de las imágenes estáticas, ticas, los ficheros pueden ser muy voluminosos, y tienen unas capacidades de modificación limitadas. Hay situaciones en las que se combinan animación n y vídeo v (efectos especiales cinematográficos). Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 12

7 Vídeo (II). Tamaño Si el tamaño ocupado por las imágenes estáticas ya supone un problema en algunos entornos, este problema se multiplica cuando tratamos las imágenes en movimiento. Al igual que en el caso de las imágenes estáticas, también se utilizan técnicas de compresión para intentar comprimir la información de vídeo y conseguir tamaños adecuados para su edición y transmisión. n. Los principales algoritmos de compresión de vídeo se basan en técnicas de eliminación de redundancias entre imágenes consecutivas y en técnicas de interpolación. Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/ Tipos de información o medios. Audio (I). Los sonidos utilizados en un sistema multimedia pueden clasificarse en tres grandes grupos: Habla. Música. Otros sonidos. El habla es la forma de comunicación síncrona más utilizada por los seres humanos, y evidentemente tiene un importante componente semántico. Las posibilidades de procesamiento del habla en un sistema informático incluyen: Reconocimiento de la voz: identificación de fonemas (sonidos elementales) y palabras. Comprensión del lenguaje natural: una vez reconocidas las palabras, la comprensión del lenguaje es algo mucho más complejo. Síntesis de voz: a partir de un mensaje codificado, genera una voz que lo pronuncia. La utilización más habitual del habla en los sistemas multimedia actuales se reduce a su grabación, edición y reproducción posterior. Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 14

8 Tipos de información o medios. Audio (II). La música se puede almacenar como: Una serie de códigos o instrucciones (análogo al concepto de gráfico visto previamente) como es el estándar MIDI. Digitalizar y luego reproducir. Lo mismo se puede decir de otros sonidos, que también pueden ser sintetizados o reproducidos. Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/ Medios continuos y discretos (I). Los medios continuos (la animación, el vídeo y el sonido) requieren un cierto ritmo de presentación, y dependen del tiempo de manera importante. El tiempo es parte de la semántica de los medios continuos. En los sistemas multimedia distribuidos, las redes de conexión deben d garantizar la satisfacción de estos requisitos temporales. Han aparecido protocolos de comunicación específicos para intentar cumplir estos requisitos temporales en la transmisión a través de redes de comunicación no orientadas a conexión. Los medios discretos (texto, gráficos e imágenes) no tienen esa dependencia temporal. Sin embargo, en algunos casos (la sincronización entre un texto y una imagen estática) la diferencia ia puede no ser tan clara. Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 16

9 1.3.- Medios continuos y discretos (II). Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 17 Comparativa de espacio de almacenamiento. Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 18

10 Multisensorial/ multimodal El término multisensorial o multimodal hace referencia a un sistema que estimula varios sentidos humanos. Por lo tanto un sistema puede ser multimedia sin ser multimodal. Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/ Características de los sistemas multimedia En el contexto de las tecnologías de la información, los sistemas s multimedia deben cumplir las siguientes características: Controlados por ordenador: la presentación de la información multimedia debe estar controlada por un ordenador, aunque el ordenador también participa en distintos grados en la producción de medios, almacenamiento, transmisión. Integrados: los sistemas informáticos soporte de las aplicaciones multimedia deben minimizar la cantidad de dispositivos necesarios s para su funcionamiento. Almacenamiento digital de la información: los estímulos que percibimos son magnitudes físicas que varían en función del tiempo y/o del espacio. Para almacenar esa información en un ordenador hay que digitalizarla, arla, proceso que compone dos fases: Muestreo: se recogen una serie de valores de la señal original a intervalos regulares. Cuantización: cada muestra se redondea al valor representable más cercano, y se almacena como una cadena de bits. Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 20

11 Digitalización, Distorsión, Compresión La información en formato binario no es interpretable por el ser humano, por lo que antes de la presentación debe ser transformada de nuevo a formato o analógico, con lo que se produce un cierto grado de distorsión (pérdida de calidad de la señal). La distorsión será menor cuanto mayores sean los recursos empleados en la etapa de digitalización (número de muestras por segundo en el muestreo,, número de bits empleados en la codificación, etc.), aunque esto originará ficheros mayores. No es necesario que la señal reconstruida sea idéntica a la original, inal, sino que un observador no sea capaz de percibir la diferencia entre ambas (esta es la idea básica utilizada, por ejemplo, en la codificación de música en formato f MP3). Muchos de los formatos de compresión de los diferentes medios (gráficos, sonido, etc.) se aprovechan de las imperfecciones del oído, vista, etc. de los humanos que serán incapaces de apreciar la pérdida de calidad de la señal obtenida. Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 21 El proceso de digitalización Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 22

12 1.4.- Características de los sistemas multimedia (II). A pesar del inconveniente de la distorsión que presenta la digitalización, existen muchas ventajas: El almacenamiento de todo tipo de información puede hacerse en un mismo dispositivo. Toda la información puede transmitirse a través de un mismo tipo de red digital, teniendo en cuenta que los medios continuos tienen una importante dependencia ncia del tiempo. Los medios almacenados en formato digital pueden ser procesados de múltiples maneras, y esta es quizá la ventaja fundamental de la digitalización. Interactividad: : en ocasiones una aplicación multimedia permite al usuario un cierto grado de interacción. La interacción implica personalización ión de la presentación de información. Dicha personalización puede ser de distinta naturaleza: Selección del momento de comienzo. Especificación de la secuencia. Control sobre la velocidad (hasta aquí, un periódico lo cumple). Modificación de la forma de presentación (posición, colores, tamaño año de letra...). Entradas por parte del usuario para anotar, modificar o enriquecer er la información. Entradas del usuario que son procesadas y generan respuestas específicas ecíficas Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/ Ámbitos de aplicación La presentación de información de forma múltiple, diversa y bien organizada aporta numerosas ventajas que pueden ser aprovechadas en diversos ámbitos: MUNDO EMPRESARIAL INDUSTRIA EDUCACIÓN ÁMBITO DOMÉSTICO LUGARES PÚBLICOS Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 24

13 1.6.- Software de creación (I). EXISTEN PAQUETES DE SOTWARE PENSADOS ESPECIALMENTE PARA QUE EL DISEÑADOR MULTIMEDIA DESARROLLE UN PRODUCTO DE FORMA MÁS RÁPIDA Y EFECTIVA. LA CONSTRUCCIÓN DE UN DOCUMENTO O APLICACIÓN MULTIMEDIA CONLLEVA SIEMPRE UNA ACTIVIDAD DE PROGRAMACIÓN MÁS O MENOS EXPLÍCITA. Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/ Software de creación (II). LA METODOLOGÍAS MAS EMPLEADAS EN EL DESARROLLO DE SISTEMAS MULTIMEDIA SON LAS SIGUIENTES: POR GUION (SCRIPTING LANGUAGE) POR ICONOS Y FLUJO DE CONTROL (ICONIC/FLOW CONTROL) BASADO EN TARJETAS Y GUIONES ESTILO PARTITURA CON GUIONES ORIENTADO A OBJETOS POR CODIGOS DE MARCADO Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 26

14 Elementos de un Sistema Multimedia (I). Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 27 Elementos generales de un Sistema Multimedia (II). Ordenadores: PC, Macintosh, Silicon Graphics Dispositivos de entrada: teclado, ratón, trackball, joystick,, tableta gráfica, touchpad,, escáner, micrófono, etc Dispositivos de salida: monitor, impresora, tarjeta de sonido, etc Dispositivos de almacenamiento Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 28

15 Almacenamiento multimedia (I). EN EL CAMPO DE LA MULTIMEDIA SE REQUIERE COMÚNMENTE DISPONER DE GRANDES CANTIDADES DE INFORMACIÓN N PARA SU REALIZACIÓN N Y PUESTA EN PRÁCTICA. POR SUPUESTO TAMBIÉN N NECESITAMOS RAPIDEZ EN EL ACCESO A ESTAS GRANDES CANTIDADES DE INFORMACIÓN. N. POR ELLO NECESITAMOS DISPONER DE DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO RÁPIDOS R Y CON GRANDES CAPACIDADES. HABLAREMOS DE SOPORTES DE INFORMACIÓN N BASADOS EN TECNOLOGÍA A MAGNÉTICA, ÓPTICA Y MAGNETO/ÓPTICA DE GRABACIÓN N Y/O LECTURA. Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 29 Almacenamiento multimedia (II). Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 30

16 Almacenamiento multimedia (III) Discos y RAID CD-ROM DVD Papel electrónico/multimedia Blu-Ray, HD-DVD Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 31 CD-ROM: ejemplos de capacidad. Un CD y sus 650 Mb. potenciales permiten aproximadamente: páginas p de texto A imágenes en color de calidad fotográfica. fica. 72 minutos de animaciones gráficas o vídeo v a pantalla completa con audio (con MPEG). 74 minutos de audio con calidad digital (CD audio normal). 2 horas de audio estéreo comprimido. 19 horas de audio mono comprimido con una frecuencia de 8 KHz. Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 32

17 Características del DVD Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 33 Papel multimedia/papel electrónico Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 34

18 Blu-Ray Vs HD-DVD Qué son? Características Compatibilidad Implicaciones de mercado Sistemas Multimedia e Interacción Gráfica - Curso 2005/06 35