Multimeedium- ja Salvestusseadmed (0)

PÄRNUMAA KUTSEHARIDUSKESKUS
ARVUTID JA ARVUTIVÕRGUD
MULTIMEEDIUM - JA SALVESTUSSEADMED
Referaat
Koostaja : Allan Pertel
Rühm: AA-10
Pärnu 2011
Sisukord
Mis on multimeedium? 4
Multimeedia kategoriseerimine 4
Multimeediumid 5
Heli 5
Digitaalne heli 5
Graafika 6
Animatsioonid 7
Video 8
Salvestusseadmed 8
Disketiseade 9
CD-ROM/CD-R/CD-RW 9
DVD-ROM/DVD-R/DVDRW 9
Dual Layer 10
DVD Seadmed 10
DVD-RAM 10
Blu Ray ja HD-DVD 10
Optiline salvestus 11
Lightscribe 11
Mälupulk 11
Arvutivõrk ja Internet 12
Modem 13
Võrgukaart 13
Muud ühendusvõimalused 13
NAS 14
SAN ( Storage Area Network ) 15
Internetitelefon ehk IP-telefon ehk VoIP 16
Eelised 16
Puudused 17
Kokkuvõte 18
Kasutatud allikad 19

Mis on multimeedium?

Multimeedium (inglise keeles multimedia), eesti keeles ekslikult kasutusel ka kui multimeedia, on teabe mitme esitusvormi, näiteks teksti, kahe- või kolmemõõtmelise graafika, heli või video korraga kasutamine näiteks arvutis, telefonis , teatri- või kontserdilaval, kinos või mujal.
Multimeedium on meedia ja sisu, mis ühendab endas erinevad sisuvormid. Terminit võib kasutada nimisõnana ( meedium mitme sisu vormiga) või omadussõnana kirjeldamaks meediumit, millel on mitu sisuvormi. Terminit kasutatakse vastandina meediale, mis sisaldab vaid meedia traditsionaalseid vorme nagu prinditud või käsitsi toodetud materjalid. Multimeedia on teksti, audio , piltide, animatsiooni , video ja interaktiivsuse kombinatsioon.
Multimeediat salvestatakse, mängitakse ja esitletakse ning juurdepääs infole võimaldatakse läbi töötlusseadmete nagu arvuti- ja elektroonikaseadmed, aga multimeedia esitlused võivad olla ka osa live -esitlusest. Multimeedia omadussõnana kirjeldab elektroonilise meedia seadmeid, mida kasutatakse multimeedia sisu säilitamiseks ja kasutamiseks. Multimeedia on sarnane traditsioonilisele kaunile kunstile, kuid laiaulatuslikum. Termin „rikas meedia“ (rich media) on multimeedia sünonüüm, mida kasutatakse interaktiivse meedia kohta. Hüpermeediat võib pidada ühe kindla multimeedia rakenduseks.

Multimeedia kategoriseerimine

Multimeedia võib laiemalt jagada lineaarseks ja mitte-lineaarseks kategooriaks. Lineaarse sisuga multimeedia toimib ilma igasuguse juhtimiskontrollita vaataja poolt (nt kinofilm). Mitte-lineaarne sisu pakub kasutajale interaktiivsust kontrollida protsessi (nt arvutimäng). Hüpermeedia on mitte-lineaarse sisu osa. Multimeedia esitlus saab olla otseülekanne või lindistus. Lindistatud esitlus võib võimaldada interaktiivsust läbi navigatsioonisüsteemi. Otseülekanne võimaldab interaktiivsust läbi esitleja või esitaja interaktsiooni.

Multimeediumid

Heli

Heli on oma olemuselt võnkumine, mida inimese kõrv suudab kuulda
Heli iseloomustavad suurused on:

• Sagedus: võngete arv sekundis, mõõdetakse Hertzides (Hz), mida madalam sagedus, seda madalam heli, mida kõrgem sagedus, seda kõrgem heli. Inimese kõrv kuuleb heli sagedusega 16Hz kuni 20 kHz.
  
• Amplituut : mida suurema amplituudiga on helivõnked, seda suurem on helitugevus (seda valjem heli),
  
• Helitugevus: helitugevust mõõdetakse detsibellides (dB), kokkuleppeliselt on kõige vaikse heli, mida inimene kuuleb 0 dB ja tavaline vestlus toimub enamasti helitugevusega 70 dB
  
• Ribalaius (bandwidth): on seadme poolt maksimaalselt madala sagedusega edastava signaali ja maksimaalselt kõrge sagedusega edastatava signaali vahe.
  

Digitaalne heli

Kuna heli on oma olemuselt analoogsignaal, siis tuleb see arvutisse viimisel digitaliseerida. Heli Digitaliseerimisel kasutatakse diskreetimist ehk analoogsignaali parameetreid kirjeldatakse diskreetsete suuruste kaudu.
Digitaalset helikvaliteeti kirjeldab kaks väga tähtsat suurust:

• Diskreetimissagedus (sampling rate , sample rate) ehk mitu korda sekundis analoogsignaali võnkeamplituuti mõõdetakse, mõõdetakse Hertzides (Hz). CD heli diskreetimissagedus on 44,1 kHz ehk heli võnkeamlituuti on kirjeldatud 44 100 korda sekundi jooksul.
  
• Diskreetimissuurus on näitab mitme erineva suurusega on võimalik kirjeldada ühte analoogheli võnkeamplituuti. Näiteks CD heli puhul kirjeldatakse iga võnkeamplituut 16 biti abil (2 astmel 16 erinevat võimalust)
  

Mida suurem on digitaalse heli diskreetimissagedus ja diskreetimissuurus, seda kvaliteetsem on heli. Kuid siin tekib üks probleem: kui CD kvaliteediga heli salvestamisel kirjeldatakse igal ajahetkel heli 16 biti ehk kahe baidi abil ning seda tehakse 44 100 korda ühe sekundi jooksul, siis lihtne arvutus näitab, et ühe sekundi heli salvestamiseks kulub 88 200 baiti , ühe minuti salvestamiseks kulub järelikult 5292000 baiti ehk umbes 5 MB mäluruumi ning seda ühe kanali jaoks, stereoheli salvestamiseks kuluks tervelt 10 MB.
Selleks, et helifaile mugavamalt varundada ja vahetada saaks on välja mõeldud, mitmeid erinevaid algoritme, kus helifailis eemaldatakse sagedused , mida inimkõrv ei kuule ja järelejäänud info pakitakse kokku (MP3, WMA, ACC jne).

Graafika

Kujutiste salvestamiseks ja töötlemisteks kasutatakse arvutis kahte erinevat tehnoloogiat: rastergraafika ja vektorgraafika .
Rastergraafika on tehnoloogia , kus graafiline kujutis salvestatakse iga kujutise punkti kirjeldamise teel.
Iseloomustavad suurused:

• Punktitihedus: mitu punkti ühe tolli kohta on kirjeldatud. Trükikvaliteediga pildis peab olema kirjeldatud vähemalt 150x150 punkti ühe ruuttolli kohta, fototrükis on nõutav vähemalt 300x300 punkti kirjeldamine ühe ruuttolli kohta
  
• Värvisügavus mitme biti abil on iga punkt kirjeldatud, fototrükis kirjeldatakse iga punkt vähemalt 24 biti abil (8 bitti iga kanali kohta: punane, sinine, roheline), korralikud digitaalsed fotokaamerad kasutavad värvisügavust 36 bitti (12 bitti kanali kohta)
  

Lihtne arvutus näitab, et ka ühe kvaliteetse pildi salvestamiseks kulub üsna palju andmeid, seega kasutatakse ka siin erinevaid pakkimisviise. Eristatakse kadudega (näiteks jpg) ja kadudeta (näiteks tiff +zip) pakkimisformaate.
Vektorgraafika korral ei kirjeldata mitte kujutise punktide vaid hoopis objektide kirjeldamise teel. Jooned, punktid, kaared jne. Vektorgraafika kujutised võtavad oluliselt vähem ruumi ja neid on võimalik suurenada piiramatult, samas ei ole näiteks fotot kvaliteetselt võimalik vektorgraafikas salvestada (objekte pildid on lihtsalt liiga palju).

Animatsioonid

Animatsioonid on liikuvad pildid. Kõige lihtsam viis teha animatsioone on panna üksteisele järgnema natukene erinevad pildid ja tekib illusioon liikumisest . Inimsilm tajub sujuva liikumisena alates 12. korrast sekundis vahetuvatest piltidest moodustatud animatsioone. Kui nüüd arvestada seda, et juba üks rastergraafika pilt võtab arvutis üsna palju ruumi, siis rastergraafika kujutistest moodustatud animatsioonid võtavad ruumi kordades rohkem.
Enamik kaasajal animatsioonide loomiseks mõeldud programme tegelevad peamiselt vektorgraafika objektide animeerimisega. Vektorgraafika objektide muutumist on oluliselt lihtsam kirjeldada.

Video

Digitaalne video kujutab endast suurt kogust rastergraafika objekte ja heli samaaegselt. Kui arvestada seda, et näiteks PAL standardis video eraldusvõime on 720x576 punkti ja kaader vahetub 25 korda sekundi jooksul, siis on see väga suur kogus andmeid. Pakkimata kujul umbes 720x576x25 korda värvisügavus 24 bitti pluss stereoheli 88 200x2 baiti, siis saame pakkimata kujul sekundi video mahuks umbes 30 MB/s ehk umbes 1,8 GB ühe minuti kohta. See on väga suur info hulk.
Video salvestamisel arvutisse kasutatakse erinevaid pakkimismeetodeid, neist tuntumad on kindlasti MPEG2 (DVD video pakkimine) ja MPEG4 (DivX?, xvid jne).

Salvestusseadmed

Salvestusseade on seade andmete salvestamiseks (hoidmiseks). Salvestust saab teha praktiliselt igasuguse energia abil, mis hõlmavad käsilihaste jõudu kirjutamisel (pastapliiatsiga), akustiline vibratsioon heliteoste salvestusel, elektromagnetilist energiat muundavad magnetofonid ja optilised kettad.
Mäluseade võib omada teavet, töödelda teavet või mõlemat. Seade, mis omab vaid informatsiooni, nimetatakse salvestusmeediumiks. Seadmed, mis töötlevad andmeid (andmesalvestusseadmed) võivad omada juurdepääsu eraldi kantava (teisaldatav) salvestusmeediumi juurde või alalise iseloomuga teabe üles- ja allalaadimiseks.

Disketiseade

• Väikeste failide salvestamiseks
  
• Kirjutamine/lugemine aeglane, ei ole usaldusväärne, diskette lihtne vahetada
  
• Tundlik magnetväljale
  
• Mitte hoida disketil andmeid, mida mujale dubleeritud pole.
  
• Mahutavus kuni 1,44 MB
  

CD-ROM/CD-R/CD-RW

• Mahutab 650 - 800 MB
  
• Usaldusväärne, lugemine( ja kirjutamine) aeglane, plaate lihtne vahetada
  
• Tundlik kriimustuste, tolmu ja otsese päikesevalguse vastu
  
• CD-ROM ei ole kirjutatav
  

CD-R-le saab kirjutada ühe korra
CD-RW-le saab kirjutada mitu korda

DVD-ROM/DVD-R/DVDRW

• Suure mahutavusega 4,5 - 17 GB
  
• Hetkel müüdavad plaadid (dual layer) kuni 8.5GB
  
• Usaldusväärne, lugemine/kirjutamine suhteliselt kiire, plaate lihtne vahetada
  
• Tundlik kriimustuste, tolmu ja päikesevalguse vastu
  
• DVD-ROM ei ole kirjutatav
  

DVD-R-le saab kirjutada ühe korra
DVDRW-le saab kirjutada mitu korda

Dual Layer

• Andmed salvestatake DVD plaadi kahele eraldi kihile
  
• Kihilt kihile liigumine toimub elektroonika poolt automaatselt
  
• Võimaldab ketaste mahtu kahekordistada
  
• Suurima mahutavusega DVD (17 GB) on kahekihiline ja kahepoolne optiline ketas
  

DVD Seadmed

Võimaldavad lugeda CD ja DVD plaate.

DVD-RAM

• Optiline salvestamine nagu DVD-RW puhul
  
• Sisaldab veakontrolli, salvestusmetoodika nagu kõvaketastel
  
• Nõuab eri seadet ning vastavaid kettaid
  
• Kasettkettad
  
• Rohkem levinud videotehnikas kui arvutite juures
  

Blu Ray ja HD-DVD

• Kaks kõige uuemat omavahel võistelvat DVD standartit
  
• Kasutatakse sinise valgusega laserit punase asemel
  
• Blu-Ray salvestusmaht 25 GB kihi kohta, maksimum 200 GB
  
• HD-DVD salvestusmaht kuni 15 GB kihi kohta
  
  • Windows Vista tugi
    
• Andmeedastuskiirus kuni 36 MB/s
  

Optiline salvestus

Lightscribe

• Kujutise kandmine plaadi pealmisele küljele
  
• Vajalik
  
  • Spetsiaalne seda tehnoloogiat toetav seda
    
  • Erilise pealispinnaga CD või DVD toorikud
    
  • Tarkvara , mis kirjutamist juhtida oskab ( Nero Burning ROM vmt. )
    
• Kujutis "põletatakse" kirjutajas laseriga plaadile
  

Mälupulk

• Maht kuni 256 GB
  
• Mugav kasutada, lugemine ja salvestamine kiire, usaldusväärne
  
• Nõuab arvutil vastava ühenduspesa olemasolu ( Tavaliselt nimega USB )
  
• Võib nõuda tarkvara paigaldamist enne kasutamist
  
  • Võib nõuda administraatori õigusi kasutamisel
    

Arvutivõrk ja Internet

Modem

• Arvuti ühendamiseks telefoniliiniga
  
• Kiirus on oluline
  
  • Mõõdetakse kilobittides sekundi kohta (kb/s, kbit/s, kbps)
    
• Võimaldab kasutada arvutit telefonina, automaatvastajana, fakside saatmiseks või Internetiga ühendumiseks.
  

Võrgukaart

• Arvutite omavaheliseks ühendamiseks
  
• Andmete vahetamiseks teiste seadmetega( kaabelmodem, kodukinosüsteem )
  
• Kiirused 10 Mb/s, 100 Mb/s, 1 Gb/s
  

Muud ühendusvõimalused

• Infrapunaliides
  
• Bluetooth
  
• Traadita võrgukaart
  
• GPRS/ EDGE /3G/HSDPA mobiilsidevõrgukaart
  
• FireWire (IEE1394)
  

NAS

Nas kujutab endast väga lihtsat süsteemi, mis pakub temaga samas võrgus olevatele seadmetele füüsislist kettartuumi, mida seadmed saaavad kasutada ainult failipõhiseks salvestuseks. 2010.a seisuga kogub NAS alles populaarsust ja ei ole veel leidnud massilist populaarsust kasutajate seas, kuigi süsteemi kuluefektiivsuse poolest peaks ta seda juba teinud olema.
Serveritega võrreldes on NAS süsteemi eelisteks:

• väiksem päringule kuluv aeg
  
• väiksem arvutusvõimsuse vajadus
  
• halduse ja arendamise lihtsus
  

NAS võimaldab olla klientidel samaaegselt ühenduses mitme eri protokolli kaudu. Ta on kasulik rohkemaks kui ainult keskseks üld salvestuseks. NAS-iga on võimalik luua palju lihtsamaid ja odavamaid süsteeme näiteks tõrkekindlate ja koormust tasakaalustavate email -i ja veebiserverite puhul, pakkudes andmesalvestus teenust. Potentsiaalseim turg NAS-ile on tarbijad, kellel on suurel hulgal multimeedia faile, sellisetele tarbijatele on juba loodud eraldiseisvaid NAS üksuseid oma kohtvõrku ühendamiseks. Erinevalt Rack süsteemi kasutavatest üksustest on kodukasutajatele mõeldud seadmed eraldiseisvad ja väiksemad. Enamik sellistest seadmetest on ehitatud ümber ARM, PowerPC või MIPS protsessori, mis jooksutavad Linux-it, mistõttu on nad väga kompaktsed , nõuavad vähe energiat ja ei ole oluliselt kallimad sarnastest USB ja FireWire lahendustest.

SAN (Storage Area Network)

Suurfirmades ühendab kettavõrk palju servereid kokku üheks suureks ühiskasutatavaks salvestiks. Võrreldes sadade serverite eraldi haldamisega muudavad kettavõrgud süsteemihalduse efektiivsemaks. Firma kõigi salvestite käsitlemine üheainsa ressursina teeb hõlpsamaks nii kettaseadmete hooldamise kui ka varukoopiate tegemise planeerimise.
Kettavõrk võimaldab arvutite ja kettaseadmete vahelist andmeedastust sama suure andmekiirusega nagu oleks need vahetult kokku ühendatud. Põhiliseks ühendusviisiks on siin Fibre Channel , mida kasutatakse harilikult SCSI käskude kapseldamiseks. On olemas ka SSA ja ESCON ’i tugi.
Kettavõrgud võivad olla kas tsentraalsed või hajutatud. Tsentraalne kettavõrk ühendab suure hulga servereid kettakollektsiooniks, hajutatud kettavõrk seevastu kasutab üht või mitut Fibre Channel’it või SCSI kommutaatorit võrgusõlmede kokkuühendamiseks ühe hoone või territooriumi piires. Kaugühenduste puhul toimub kettavõrgu liiklus üle ATM’i, SONET ’i või pimekiu. Et avarii korral tagada täielikku taastumist, kasutatakse topelt - ehk liias -kettavõrke, mis asuvad füüsiliselt eri kohtades ja üks on teise peegliks.
Populaarseks on muutumas kettavõrgu variant IP-salvesti (IP storage), mis võimaldab IP-protokolli kasutavat andmeedastust üle kiire Gigabit Ethernet ’i või üle Interneti ükskõik kuhu maailmas

Internetitelefon ehk IP-telefon ehk VoIP

Internetitelefon või IP-telefon (inglise keeles ka VoIP, Voice over Internet Protocol 'Hääl üle InternetiProtokolli') on kõneside liik, mille puhul kasutatakse heli transpordiks IP andmesidepakette, mida liigutatakse üle Interneti või kohtvõrgu. Tuntuim internetitelefoni pakkuja on Skype.

Internetitelefoni kasutades saab helistada ühest arvutist teise, aga samas on kõnedeks võimalik kasutada ka tavatelefone imiteerivaid telefoniaparaate. Eksisteerivad ka teenused, kus tavatelefonilt algatatud kõne suunatakse keskjaamas üle Interneti ja see jõuab vastuvõtjani IP-kõnena või suunatakse vastuvõtja geograafilise asukoha lähistel tagasi tavatelefoni süsteemi, nii saab kaugekõned asendada internetiühenduse ja kohalike kõnedega, mis on sageli soodsamad.

Tavatelefoni puhul luuakse osapoolte vahel kõne ajaks püsiv ühenduskanal, mille kaudu edastatakse heli analoogsignaal. Internetitelefonis aga heli digitaliseeritakse, pakitakse, jaotatakse pakettideks ja saadetakse üle Interneti tükkhaaval, samamoodi nagu edastatakse võrgu kaudu vahetatavad veebilehed ja failid. Vastuvõtja juures vastu võetud paketid pakitakse lahti, järjestatakse ja mängitakse ette. Tänu tänapäeva personaalarvutite suurele arvutusvõimsusele ja kiiretele võrguühendustele toimub selline edastusviis pea-aegu ilma kasutajale märgatava ajalise viiteta.

Eelised

• Odavam hind võrreldes tavatelefoniga – vajalik on piisavalt kiire internetiühenduse olemasolu, kõne andmed edastatakse üle võrgu ja eraldi iga kõne pealt ei tule kulutusi teha. Eriti märkimisväärne sääst eksisteerib kaugekõnede puhul, sest suurem füüsiline distants ei mõjuta internetitelefoni kõne hinda.
  
• Lisateenused – võimalus pidada rohkearvuliste osapooltega konverentskõnesid, vahetada kõne ajal koos heliga ka videopilti, tekstsõnumeid või faile.
  

• Puudub seos füüsilise asukohaga, kõnesid saab teha ja vastu võtta mistahes asukohast, kus eksisteerib internetiühendus.
  

Puudused

• Hädaabikõnesid ei saa teha, sest IP võrgu olemus ei võimalda helistaja füüsilist asukohta tuvastada, see on aga vajalik kõne suunamiseks selle piirkonna päästeameti kõnekeskusse.
  
• Elektrikatkestuse korral ei ole üldjuhul võimalik kõnesid teha, sest erinevalt tava- ja mobiiltelefonist vajavad internetiühendust tagavad võrguseadmed (modem, ruuter , traadita võrgu tugijaam, lauaarvuti) oma toimimiseks võrguvoolu toidet.
  
• Kõnekvaliteet sõltub internetiühenduse kiirusest ja koormusest – aeglase või koormatud ühenduse puhul võib kõne hakkida või katkeda.
  
• Ajaline viide , mille põhjustab andmete kandmine üle võrgu, ilma et eksisteeriks selleks otstarbeks reserveeritud püsivat füüsilist kanalit.
  
• Võrgu ülesehitusest tulenevad takistused – kui mõlemad kõne osapooled asuvad erinevates tulemüüriga kaitstud kohtvõrkudes, siis on kõne algatamiseks ja edastamiseks vajalik avalikus võrgus asuv kolmas osapool või keskne server.
  

Kokkuvõte

Arvuti salvestusseadmete kasutamist on tihtipeale otstarbekas käsitleda mitmekihilise nähtusena, nagu üldiselt arvutiga seotud muid protsesse

• Kõige alumises kihis esineb füüsiline meedia, tavaliselt kõvaketta või mälu kujul
  
• Seejärel toimub mingi nn volume management, lihtsamal juhul kõvaketta partitsioonid või suisa ilma partitsioneerimata, RAID skeem, LVM
  
• Järgmises kihis on moodustatud failisüsteemid, mis on reeglina vajalikud, et rakendused saaksid salvestusseadet kasutada
  

Lisaks on salvestusseadmete kasutamisel olulised järgmised aspektid

• Salvestusseadme (nt plokkseadme või failisüsteemi) asukoht - lokaalne või võrgus
  
• Maht ja andmete kirjutamise ning lugemise kiirus
  
• Turvalisus, näiteks krüptitakse plokkseadet failisüsteemi all või faili failisüsteemis, varundamine ning taaste, redundantsus
  
• Arvuti alglaadimine - tõenäoliselt kõige levinum viist arvuti alglaadimiseks on seda teha lokaalselt kõvakettalt
  

Multimeedium on meedia ja sisu, mis ühendab endas erinevad sisuvormid. Terminit võib kasutada nimisõnana (meedium mitme sisu vormiga) või omadussõnana kirjeldamaks meediumit, millel on mitu sisuvormi. Terminit kasutatakse vastandina meediale, mis sisaldab vaid meedia traditsionaalseid vorme nagu prinditud või käsitsi toodetud materjalid. Multimeedia on teksti, audio, piltide, animatsiooni, video ja interaktiivsuse kombinatsioon.

Kasutatud allikad

http://beta.wikiversity.org/wiki/NAS

http://et.wikipedia.org/wiki/Multimeediu m

http://study.risk.ee/files/2011/06/aosad2.pdf

http://et.wikipedia.org/wiki/Internetitelefon

http://vallaste.ee/index.htm?Type=UserId&otsing=1649