Аналоговые и цифровые сигналы. Свойства. Отличия.

Аналоговые и цифровые сигналы. Свойства. Отличия.

Аналоговый сигнал — сигнал данных, у которого каждый из представляющих параметров описывается функцией времени и непрерывным множеством возможных значений.

Свойства аналоговых сигналов в значительной мере являются противоположностью свойств квантованных или цифровых сигналов.

Отсутствие чётко отличимых друг от друга дискретных уровней сигнала приводит к невозможности применить для его описания понятие информации в том виде, как она понимается в цифровых технологиях. Содержащееся в одном отсчёте «количество информации» будет ограничено лишь динамическим диапазоном средства измерения.

Отсутствие избыточности. Из непрерывности пространства значений следует, что любая помеха, внесенная в сигнал, неотличима от самого сигнала и, следовательно, исходная амплитуда не может быть восстановлена. В действительности фильтрация возможна, например, частотными методами, если известна какая-либо дополнительная информация о свойствах этого сигнала (в частности, полоса частот).

Цифровой сигнал — сигнал данных, у которого каждый из представляющих параметров описывается функцией дискретного времени и конечным множеством возможных значений.

Важным свойством цифрового сигнала, определившего его доминирование в современных системах связи, является его способность к полной регенерации вплоть до некоторого порогового отношения сигнал/шум, в то время как аналоговый сигнал удаётся лишь усилить вместе с наложившимися на него шумами. Здесь же кроется и недостаток цифрового сигнала: если цифровой сигнал утопает в шумах, восстановить его невозможно, в то время как человек (не машина) может усвоить информацию из сильно зашумлённого сигнала на аналоговом радиоприёмнике, хотя и с трудом. Если сравнивать сотовую связь аналогового формата (AMPS, NMT) с цифровой связью (GSM, CDMA), то при помехах на цифровой линии из разговора выпадают порой целые слова, а на аналоговой можно вести разговор, хотя и с помехами. Выход из данной ситуации - почаще регенерировать цифровой сигнал, вставляя регенераторы в разрыв линии связи, или уменьшать длину линии связи (например, уменьшать расстояние от сотового телефона до базовой станции (БС), что достигается более частым расположением БС на местности).

Форматы кодирования аудиоинформации без потерь (loseless).

Сжатие без потерь (англ. Lossless data compression) — метод сжатия информации представленной в цифровом виде, при использовании которого закодированная информация может быть восстановлена с точностью до бита. При этом оригинальные данные полностью восстанавливаются из сжатого состояния. Этот тип сжатия принципиально отличается от сжатия данных с потерями. Для каждого из типов цифровой информации, как правило, существуют свои оптимальные алгоритмы сжатия без потерь. Сжатие данных без потерь используется во многих приложениях. Например, оно используется во всех файловых архиваторах. Оно также используется как компонент в сжатии с потерями. Сжатие без потерь используется, когда важна идентичность сжатых данных оригиналу. Обычный пример — исполняемые файлы и исходный код. Некоторые графические файловые форматы, такие как PNG, используют только сжатие без потерь; тогда как другие (TIFF, MNG) или GIF могут использовать сжатие как с потерями, так и без. В общих чертах смысл сжатия без потерь таков. В исходных данных находят какую-либо закономерность и с учётом этой закономерности генерируют вторую последовательность, которая полностью описывает исходную. Например, для кодирования двоичных последовательностей, в которых много нулей и мало единиц, мы можем использовать такую замену:

00 → 0

01 → 10

10 → 110

11 → 111

Такая подстановка является префиксным кодом, то есть обладает такой особенностью: если мы запишем сжатую строку без пробелов, мы всё равно сможем расставить в ней пробелы — а значит, восстановить исходную последовательность. На этом принципе работает алгоритм Хаффмана. Большинство алгоритмов сжатия без потерь работают в две стадии: на первой генерируется статистическая модель для входящих данных, вторая отображает входящие данные в битовом представлении, используя модель для получения «вероятностных» (то есть часто встречаемых) данных, которые используются чаще, чем «невероятностные».

Статистические модели алгоритмов для текста (или текстовых бинарных данных, таких как исполняемые файлы) включают:

§ Преобразование Барроуза — Уилера (блочно-сортирующая пре-обработка, которая делает сжатие более эффективным)

§ LZ77 и LZ78 (используется DEFLATE)

§ LZW

Алгоритмы кодирования через генерирование битовых последовательностей:

§ Алгоритм Хаффмана (также используется DEFLATE)

§ Арифметическое кодирование

Сжатие аудио

§ Apple Lossless — ALAC (Apple Lossless Audio Codec)

§ Audio Lossless Coding — также известен как MPEG-4 ALS

§ Direct Stream Transfer — DST

§ Dolby TrueHD

§ DTS-HD Master Audio

§ Free Lossless Audio Codec — FLAC

§ Meridian Lossless Packing — MLP

§ Monkey's Audio — Monkey’s Audio APE

§ OptimFROG

§ RealPlayer — RealAudio Lossless

§ Shorten — SHN

§ TAK — (T)om’s verlustfreier (A)udio (K)ompressor (нем.)

§ TTA — True Audio Lossless

§ WavPack — WavPack lossless

§ WMA Lossless — Windows Media Lossless

Форматы кодирования многоканального звука.

Многоканальный звук — воспроизведение звука с использованием более двух каналов усиления и более двух громкоговорителей.

Форматы Dolby

Dolby Stereo - матричный формат записи звука. При записи в формате Dolby Stereo звук, предназначенный для каждого из четырех каналов, кодируется и записывается на два канала, а при воспроизведении декодируется вновь в четыре канала: левый, центральный, правый и задний

Dolby Headphone – стандарт, предназначенный для перекодирования сигнала формата 5.1 в двухканальный сигнал для наушников. Позволяет донести до слушателя объемные звуковые эффекты, обычно используется при просмотре видеофильмов в наушниках.

Dolby Surround (DSS) – система, позволяющая из закодированного двухканального сигнала выделять три звуковых канала: левый, правый и тыловой. При отсутствии декодера воспроизводится обычный двухканальный стереозвук.

Dolby Pro-Logic (DPL) - система, позволяющая из закодированного двухканального сигнала выделять четыре звуковых канала: левый, центральный, правый и тыловой. Система использует дополнительный громкоговоритель центрального канала, который «привязывает» диалоги к экрану, а эффект окружающего звучания воспроизводится через тыловые каналы.

Dolby Pro Logic II - новая усовершенствованная версия формата Dolby Pro Logic. Основное отличие DPL II от DPL заключено в том, что организуется стереофонический тыловой канал, с расширенным диапазонам частот, наличие которого позволяет создать в зрительном зале более реалистичную и стабильную звуковую сцену. Имеется независимый канал низкочастотных эффектов. В общем, декодер позволяет из звуковой дорожки 2.0 (стереофонический звук) создать объемный звук формата 5.1. DPL II имеет два режима: «Movi» (для саундтреков кинофильмов) и «Music» (для музыкальных записей, записанных, например, на CD). Пользователь получает возможность просмотра и прослушивания старых записей своей коллекции с обновленным звучанием, соответствующим новым стандартам.

Dolby Pro Logic IIx — дальнейшее развитие стандарта Dolby Pro Logic II. Декодер Dolby Pro Logic IIx позволяет получить объемный звук стандарта 6.1 или 7.1, используя в качестве источника сигнал в формате 5.1 или простой стереосигнал.

Dolby Pro Logic IIz – новейший стандарт, использующий фронтальные каналы для создания трехмерных эффектов, таким образом добавляя к звуковому полю еще одно измерение в 7.1- и 9.1-конфигурациях. Dolby Pro Logic IIz обратно совместима с Dolby Pro Logic IIx.
Форматы Dolby Digital (AC-3)

Dolbi Digital (AC-3) - самый популярный на сегодняшний день формат многоканального звука, принятый в качестве звукового стандарта для видеодисков формата DVD. Этот полностью цифровой формат содержит 6 независимых каналов звука, из них 5 полнодиапазонных (30 – 20 000 Гц): три фронтальных (левый, центральный и правый) и два тыловых, плюс один низкочастотный (20-120 Гц) канал сабвуфера. Звучание фонограмм, записанное в формате Dolbi Digital, характеризуется очень высоким качеством звука - полностью отсутствует шум носителя

Dolby Digital Live – технология, позволяющая в режиме реального времени конвертировать звук от компьютера или игровой приставки в формат Dolby Digital 5.1, обеспечивая качественное звучание и простое (с помощью одного разъема) подключение к AV ресиверу для воспроизведения.

Dolby Digital Surround EX - стандарт многоканального звука формата 6.1. От Dolby Digital отличается добавлением дополнительного канала (центр-тыл). Сигнал для центрального тылового канала декодер получает из левого и правого тыловых каналов.
Дополнительный канал позволяет добиться более детальной звуковой картины.

Dolby Digital Plus – стандарт, специально разработанный для видеофильмов на носителях HD DVD/Blu-Ray и телевидения высокого разрешения HDTV. Обеспечивает высокое качество объемного звука. Dolby Digital Plus поддерживает обработку потока аудиоданных со скоростью до 6.144 Мбит/с. (для сравнения, для стандарта Dolby Digital эта цифра составляет 640 кбит/с.), поддерживает до 13 независимых звуковых каналов, разрядность 24 бит на канал и частоту дискретизации 96 кГц.

Dolby TrueHD – стандарт, предназначенный для декодирования цифровой звуковой дорожки, записанной на диске, в многоканальный аналоговый сигнал. Стандарт Dolby TrueHD был специально разработан для видеофильмов на носителях HD DVD/Blu-Ray и телевидения высокого разрешения HDTV и обеспечивает высокое качество объемного звука. Он поддерживает до 14 аудиоканалов, разрядность данных 24 бит, частоту дискретизации 96 кГц, полосу пропускания до 18 Мбит/с., позволяет преобразовать звук без потери качества (lossless). Поток данных в стандарте Dolby TrueHD поддерживается интерфейсом HDMI.

Форматы DTS

DTS – аналоговый Dolby Digital формат многоканального звучания, обеспечивающий несколько более высокое по сравнению с первым качество звучания. Основное отличие стандарта DTS от Dolby Digital состоит в том, что скорость аудиоданных у DTS в три раза выше, благодаря чему появляется возможность записать звук с лучшим качеством. В результате становятся слышны все тончайшие оттенки звучания, звуковые эффекты приобретают большую выразительность.

DTS 96/24 — стандарт шестиканального звука более высокого, чем DTS, качества. Поддерживает формат звука с частотой дискретизации 96 кГц и разрядностью 24 бит. Совместим с форматом DTS. Декодер DTS 96/24 необходим для того, чтобы преобразовать цифровую звуковую дорожку, записанную в формате DTS 96/24, в многоканальный аналоговый звук.

DTS ES Matrix 6.1 - улучшенная версия цифрового формата DTS для построения системы домашнего кинотеатра на базе шести акустических систем. Как и в предыдущем случае используется матричный способ кодирования данных для организации центрального тылового канала.

DTS ES Discrete - единственный на сегодняшний день полноценный 6.1-канальный формат. Информация для тылового центра содержится в отдельно записанном звуковом канале.

DTS Neo:6 - музыкальный многоканальный формат, являющийся функциональным аналогом Dolby Pro Logic II. Он способен разложить двухканальный сигнал в 6-канальную конфигурацию.

DTS-HD High Resolution Audio – стандарт, предназначенный для декодирования цифровой звуковой дорожки, записанной на диске, в многоканальный аналоговый сигнал. Стандарт DTS-HD был специально разработан для видеофильмов на носителях HD DVD/Blu-Ray и телевидения высокого разрешения HDTV и обеспечивает высокое качество объемного звука. Он поддерживает неограниченное количество аудиоканалов, разрядность 24 бит, частоту дискретизации 96 кГц и полосу пропускания 3 или 6 Мбит/c, преобразует звук без потери качества (lossless), имеет возможность выводить многоканальный звук (семь и более каналов) в форматах 5.1 и стерео.

DTS-HD Master Audio – стандарт, разработанный специально для использования с видеоформатами высокого разрешения (HD DVD, Blu-Ray). Главное его преимущество - возможность использования звукового формата с кодированием без потерь (lossless). Звук в формате DTS-HD Master Audio соответствует качеству звука с DVD-Audio.
DTS-HD Master Audio поддерживает разрядность 24 бит, частоту дискретизации 192 кГц, полосу пропускания до 24.5 Мбит/с., имеет возможность выводить многоканальный звук (семь и более каналов) в форматах 5.1 и стерео.

THX – формат, определивший новую концепцию пространственного звучания, наиболее естественную и максимально приспособленную к условиям домашнего видеопросмотра. Используя результаты декодирования процессора Dolby Pro-Logic, который образует всего четыре канала, ТНХ дополнительно разделяет монофонический канал эффектов на два псевдостереофонических - левый и правый и создает дополнительный сверхнизкочастотный канал (канал сабвуфера - громкоговорителя специально предназначенного для воспроизведения мощных низкочастотных звуков).

MPEG Multichannel или MPEG-2 Audio – стандарт, применяющийся для записи звука на DVD видеодиски. MPEG-2 Audio и AC-3 обеспечивают примерно одинаковое качество шестиканального звука. Хотя некоторые специалисты отмечают большую гибкость последнего, вследствие возможности переменной скорости записи звуковых данных. Также MPEG-2 Audio более совместим с простыми аудиосистемами, работающими в стереорежиме.

Meridian Lossless Packing (MLP, уплотнение без потерь компании Meridian) – это система кодирования без потерь, предназначенная для высококачественного аудио. Для DVD-Audio MLP осуществляет сжатие без потерь информации при числе каналов материала, достигающем 6, с разрядностью 24 бита и нормой отбора от 44.1 кГц до 192 кГц.

Circle Surround - система, являющаяся адаптацией систем Dolby специально для музыки, поскольку имеет тыловой канал c полным диапазоном частот. Современная версия системы, Circle Surround 5.2.5, может также работать в шестиканальном режиме с раздельными тыловыми каналами и каналом субвуфера. Звук, закодированный посредством системы Circle Surround (в четырехканальном режиме), полностью совместим с декодерами Dolby Pro-Logic. Кроме того, декодер Circle Surround может синтезировать объемный звук из обычного стерео.

SDDS (Sony Dynamic Digital Sound) – цифровой формат, предназначенный исключительно для кино и в виде аудио продукции пока не встречается. Звук SDDS может быть декодирован в четыре, шесть (5.1) или восемь (7.1) каналов, в последнем случае с дополнительными левым центральным и правым центральным каналами. В формате SDDS используется звук с частотой дискретизации 44,1 кГц и применяется сжатие данных с потерями (примерно 5:1).

8. Цифровые преобразователи звука и аудиоэффекты;

Аналого-цифровой преобразователь (англ. Analog-to-digital converter, ADC) — устройство, преобразующее входной аналоговый сигнал в дискретный код (цифровой сигнал). Обратное преобразование осуществляется при помощи ЦАП (цифро-аналогового преобразователя, DAC).

Типы преобразования

Линейные АЦП

Термин линейный применительно к АЦП означает, что диапазон входных значений, отображаемый на выходное цифровое значение, связан по линейному закону с этим выходным значением, то есть выходное значение k достигается при диапазоне входных значений от m(k + b) до m(k + 1 + b), где m и b — некоторые константы. Константа b, как правило, имеет значение 0 или −0.5. Если b = 0, АЦП называют квантователь с ненулевой ступенью (mid-rise), если же b = −0,5, то АЦП называют квантователь с нулём в центре шага квантования (mid-tread).

Нелинейные АЦП

Если бы плотность вероятности амплитуды входного сигнала имела равномерное распределение, то отношение сигнал/шум (применительно к шуму квантования) было бы максимально возможным. По этой причине обычно перед квантованием по амплитуде сигнал пропускают через безынерционный преобразователь, передаточная функция которого повторяет функцию распределения самого сигнала. Это улучшает достоверность передачи сигнала, так как наиболее важные области амплитуды сигнала квантуются с лучшим разрешением. Соответственно, при цифро-аналоговом преобразовании потребуется обработать сигнал функцией, обратной функции распределения исходного сигнала.

Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) — устройство для преобразования цифрового (обычно двоичного) кода в аналоговый сигнал (ток,напряжение или заряд). Цифро-аналоговые преобразователи являются интерфейсом между дискретным цифровым миром и аналоговыми сигналами.

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) производит обратную операцию.

Звуковой ЦАП обычно получает на вход цифровой сигнал в импульсно-кодовой модуляции (англ. PCM, pulse-code modulation). Задача преобразования различных сжатых форматов в PCM выполняется соответствующими кодеками.

 

Основные стандарты эфирного телевидения (PAL, Secam, NTSC). Технические характеристики

NTSC: используется в США, Японии. Спецификация на стандарт определена в 1952г комитетом стандартов в области телевидения (строк 525 (видимых 486), 29,970 fps, чересстрочная развертка)

PAL: (1967г)основной телевизионный стандарт в Европе. Используется также в Великобритании, Австралии, Юж.Африке, частично в РФ. (625 строк, 25 fps, interlace)

SECAM: (1956г)телеформат используемый в РФ, Франции, странах Вост. Европы, совместим с PAL 9. Первый европейский стандарт цветного тв. 625 строк, 25 fps

Сжатие без потерь

Использует алгоритмы сжатия, основанные на уменьшении избыточности информации.

BMP или Windows Bitmap — обычно используется без сжатия, хотя возможно использование алгоритма RLE.

GIF (Graphics Interchange Format) — устаревающий формат, поддерживающий не более 256 цветов одновременно. Всё ещё популярен из‑за поддержки анимации, которая отсутствует в чистом PNG, хотя ПО начинает поддерживать APNG.

PCX устаревший формат, позволявший хорошо сжимать простые рисованые изображения (при сжатии группы подряд идущих пикселов одинакового цвета заменяются на запись о количестве таких пикселов и их цвете).

PNG (Portable Network Graphics)

Сжатие с потерями

Основано на отбрасывании части информации (как правило наименее воспринимаемой глазом).

JPEG очень широко используемый формат изображений. Сжатие основано на усреднении цвета соседних пикселей(информация о яркости при этом не усредняется) и отбрасывании высокочастотных составляющих в пространственном спектре фрагмента изображения. При детальном рассмотрении сильно сжатого изображения заметно размытие резких границ и характерный муар вблизи них.

Разное

TIFF поддерживает большой диапазон изменения глубины цвета, разные цветовые пространства, разные настройки сжатия (как с потерями, так и без) и др.

RAW хранит информацию, непосредственно получаемую с матрицы цифрового фотоаппарата или аналогичного устройства без применения к ней каких-либо преобразований, а также хранит настройки фотокамеры. Позволяет избежать потери информации при применении к изображению различных преобразований (потеря информации происходит в результате округления и выхода цвета пиксела за пределы допустимых значений). Используется при съёмке в сложных условиях (недостаточная освещённость, невозможность выставить баланс белого и т.п.) для последующей обработки на компьютере (обычно в ручном режиме). Практически все полупрофессиональные и профессиональные цифровые фотоаппараты позволяют сохранять RAW изображения. Формат файла зависит от модели фотоаппарата, единого стандарта не существует.

 

Векторная графика

Ве́кторная гра́фика — способ представления объектов и изображений в компьютерной графике, основанный на использовании геометрических примитивов, таких как точки, линии, сплайны и многоугольники. Термин используется в противоположность к растровой графике, которая представляет изображение как матрицу фиксированного размера, состоящую из точек (пикселей) со своими параметрами.

Для создания изображения векторного формата, отображаемого на растровом устройстве, используются преобразователи, программные или аппаратные (встроенные в видеокарту).

Подавляющее большинство современных компьютерных видеодисплеев, в силу принципов используемых для построения изображения, предназначены для отображения информации в растровом формате.

Кроме этого, существует узкий класс устройств, ориентированных исключительно на отображение векторных данных. К ним относятся мониторы с векторной развёрткой, графопостроители, а также некоторые типы лазерных проекторов.

Термин «векторная графика» используется в основном в контексте двухмерной компьютерной графики.

 

Способ хранения изображения

Рассмотрим, к примеру, такой графический примитив, как окружность радиуса r. Для её построения необходимо и достаточно следующих исходных данных:

· координаты центра окружности;

· значение радиуса r;

· цвет заполнения (если окружность не прозрачная);

· цвет и толщина контура (в случае наличия контура).

Преимущества векторного способа описания графики над растровой графикой

Размер, занимаемой описательной частью, не зависит от реальной величины объекта, что позволяет, используя минимальное количество информации, описать сколько угодно раз большой объект файлом минимального размера.

В связи с тем, что информация об объекте хранится в описательной форме, можно бесконечно увеличить графический примитив, например, дугу окружности, и она останется гладкой. С другой стороны, если кривая представлена в виде ломаной линии, увеличение покажет, что она на самом деле не кривая.

Параметры объектов хранятся и могут быть легко изменены. Также это означает что перемещение, масштабирование, вращение, заполнение и т. д. не ухудшат качества рисунка. Более того, обычно указывают размеры в аппаратно-независимых единицах (англ. device-independent unit), которые ведут к наилучшей возможной растеризации на растровых устройствах.

При увеличении или уменьшении объектов толщина линий может быть задана постоянной величиной, независимо от реального контура.

Фундаментальные недостатки векторной графики.

Не каждый объект может быть легко изображен в векторном виде — для подобного оригинальному изображению может потребоваться очень большое количество объектов и их сложности, что негативно влияет на количество памяти, занимаемой изображением, и на время для его отображения (отрисовки).

Перевод векторной графики в растр достаточно прост. Но обратного пути, как правило, нет — трассировка растра, при том что требует значительных вычислительных мощностей и времени, не всегда обеспечивает высокое качества векторного рисунка.

Типичные примитивные объекты

· Линии и ломаные линии.

· Многоугольники.

· Окружности и эллипсы.

· Кривые Безье.

· Безигоны.

· Текст (в компьютерных шрифтах, таких как TrueType, каждая буква создаётся из кривых Безье).

Этот список неполон. Есть разные типы кривых (Catmull-Rom сплайны, NURBS и т. д.), которые используются в различных приложениях.

Также возможно рассматривать растровое изображение как примитивный объект, ведущий себя как прямоугольник.

Векторные операции

Векторные графические редакторы, типично, позволяют вращать, перемещать, отражать, растягивать, скашивать, выполнять основные аффинные преобразования над объектами, изменять z-order и комбинировать примитивы в более сложные объекты.

Более изощрённые преобразования включают булевы операции на замкнутых фигурах: объединение, дополнение, пересечение и т. д.

Векторная графика идеальна для простых или составных рисунков, которые должны быть аппаратно-независимыми или не нуждаются в фотореализме. К примеру, PostScript и PDF используют модель векторной графики.

22. Цветовая модель - это метод для определения цветов.

Цветовая модель HSL

Эта модель похожа на модель RGB. Аббревиатура HSL обозначает hue, saturation, and luminance (цветовой тон, насыщенность и светлость). Она поддерживается на некоторых компьютерах.

Другие, менее известные модели включают модель HSB (hue, saturation, brightness - цветовой тон, насыщенность, яркость) и модель HCL (hue, chroma, luminance - цветовой тон, цветность светлость).

 

23. Понятия гипертекста, гипермедиа;

Гиперте́кст — термин, введённый Тедом Нельсоном в 1965 году для обозначения «текста ветвящегося или выполняющего действия по запросу». Обычно гипертекст представляется набором текстов, содержащих узлы перехода между ними, которые позволяют избирать читаемые сведения или последовательность чтения. Общеизвестным и ярко выраженным примером гипертекста служат веб-страницы — документы HTML (язык разметки гипертекста), размещённые в Сети. В более широком понимании термина, гипертекстом является любая повесть, словарь или энциклопедия, где встречаются отсылки к другим частям данного текста, имеющие отношения к данному термину. В компьютерной терминологии, гипертекст — текст, сформированный с помощью языка разметки, потенциально содержащий в себе гиперссылки.

Гипертекстом называют любой текст, в котором обнаруживаются какие-либо ссылки на другие фрагменты. Гипертекстовая система это - информационная система, способная хранить информацию в виде электронного текста, позволяющая устанавливать электронные связи между любыми "информационными единицами", хранящимися в ее памяти и вызывать их на экран монитора "простым нажатием кнопки".
Концепция гипертекста достаточно проста. Есть база данных, в базе данных находятся объекты. Объекты это, чаще всего, небольшие текстовые разделы, посвященные тому или иному вопросу. Специальные механизмы и правила позволяют компьютеру поддерживать ссылки из одних текстовых фрагментов в другие. Человек или программный агент может устанавливать новые связи между текстовыми фрагментами. Система текстовых фрагментов или файлов с такой организацией получила название "гипертекст".

Гипертекст изначально создавался как среда поддерживающая взаимодействие нескольких людей Культовая работа Ваннавера Буша "As we may Think", в которой он описал устройство Memex, была связаны с проблемами взаимодействия коллективов ученых после Второй Мировой Войны, когда стало ясно, что существующие системы плохо поддерживают коллективную мыслительную деятельность.

Гипермедиа — термин, введённый Тедом Нельсоном, и использованный в его работе Complex information processing: a file structure for the complex, the changing and the indeterminate 1965 год. Гипермедиа — это гипертекст, в который включены графика, звук, видео, текст и ссылки, для того чтобы создать основу нелинейной среды информации. Гипермедиа соотносится с определением мультимедиа, которое используется чтобы описать неинтерактивные последовательные данные также как и гипермедиа.

Мультимедиа — комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих пользователю работать в диалоговом режиме с разнородными данными (графика, текст, звук, видео), организованными в виде единой информационной среды.

Всемирная Паутина — классический пример гипермедиа, где интерактивные единицы соседствуют с мультимедийными.

Технология Ajax.

AJAX (, от англ. Asynchronous Javascript and XML — «асинхронный JavaScript и XML») — подход к построению интерактивных пользовательских интерфейсов веб-приложений, заключающийся в «фоновом» обмене данными браузера с веб-сервером. В результате, при обновлении данных, веб-страница не перезагружается полностью, и веб-приложения становятся более быстрыми и удобными.

Технология

AJAX — не самостоятельная технология, а концепция использования нескольких смежных технологий. AJAX базируется на двух основных принципах:

-использование технологии динамического обращения к серверу «на лету», без перезагрузки всей страницы полностью, например:

-с использованием XMLHttpRequest (основной объект);

-через динамическое создание дочерних фреймов[1];

-через динамическое создание тега <script>[2].

-использование DHTML для динамического изменения содержания страницы;

В качестве формата передачи данных обычно используются JSON или XML.

 

Преимущества

-Экономия трафика

Использование AJAX позволяет значительно сократить трафик при работе с веб-приложением благодаря тому, что часто вместо загрузки всей страницы достаточно загрузить только изменившуюся часть, как правило, довольно небольшую.

-Уменьшение нагрузки на сервер

AJAX позволяет несколько снизить нагрузку на сервер. К примеру, на странице работы с почтой, когда вы отмечаете прочитанные письма, серверу достаточно внести изменения в базу данных и отправить клиентскому скрипту сообщение об успешном выполнении операции без необходимости повторно создавать страницу и передавать её клиенту.

-Ускорение реакции интерфейса

Поскольку нужно загрузить только изменившуюся часть, пользователь видит результат своих действий быстрее.

Недостатки

-Отсутствие интеграции со стандартными инструментами браузера

Динамически создаваемые страницы не регистрируются браузером в истории посещения страниц, поэтому не работает кнопка «Назад», предоставляющая пользователям возможность вернуться к просмотренным ранее страницам, но существуют скрипты, которые могут решить эту проблему.

Другой недостаток изменения содержимого страницы при постоянном URL заключается в невозможности сохранения закладки на желаемый материал. Частично решить эти проблемы можно с помощью динамического изменения идентификатора фрагмента (части URL после #), что позволяют многие браузеры.[4]

-Динамически загружаемое содержимое недоступно поисковикам (если не проверять запрос, обычный он или XMLHttpRequest)

Поисковые машины не могут выполнять JavaScript, поэтому разработчики должны позаботиться об альтернативных способах доступа к содержимому сайта.

-Старые методы учёта статистики сайтов становятся неактуальными

Многие сервисы статистики ведут учёт просмотров новых страниц сайта. Для сайтов, страницы которых широко используют AJAX, такая статистика теряет актуальность.

-Усложнение проекта

Перераспределяется логика обработки данных — происходит выделение и частичный перенос на сторону клиента процессов первичного форматирования данных. Это усложняет контроль целостности форматов и типов. Конечный эффект технологии может быть нивелирован необоснованным ростом затрат на кодирование и управление проектом, а также риском снижения доступности сервиса для конечных пользователей.

-Требуется включенный JavaScript в браузере

Недостатки Веб 2.0

При использовании технологий web 2.0 вы становитесь арендатором сервиса и/или дискового пространства у какой-то сторонней компании. Возникающая при этом зависимость формирует ряд недостатков новых сервисов:

-зависимость сайтов от решений сторонних компаний, зависимость качества работы сервиса от качества работы многих других компаний;

-слабая приспособленность нынешней инфраструктуры к выполнению сложных вычислительных задач в браузере;

-уязвимость конфиденциальных данных, хранимых на сторонних серверах, для злоумышленников (известны случаи хищения личных данных пользователей, массовых взломов учётных записей блогов).

Фактически сайт эпохи Веб 2.0 на первый взгляд интерактивен и дружелюбен, позволяет себя легко настраивать. Однако сбор статистики о пользователях, их предпочтениях и интересах, личной жизни, карьере, круге друзей могут помочь владельцу сайта манипулировать сообществом. По самым пессимистичным прогнозам, многочисленные сайты Веб 2.0 вкупе с другими современными технологиями дают прообраз тоталитарной системы «Большого брата».

Концептуальные тезисы

- Клиентоориентированность

- Распределённое использование ресурсов

Принципы:

1. Интерактивность, понимаемая как обмен информацией, приводящий к изменению обеих сторон коммуникации:

-между пользователем и поставщиком услуги

-между пользователями

-между самими поставщиками услуг

2.Это приводит к взаимному использованию ресурсов, то есть распределённой системе ресурсов

3. Повышение значимости юзабилити, технически возможной благодаря комплексу общепринятых решений, выросших за это время до технических и технологических стандартов. Диктат юзабилити и единых решений был неизбежен, поскольку только он обеспечивал

- простое использование взаимных ресурсов поставщиками услуг

- быстрое и лёгкое использование любых новых или скомпилированных ресурсов пользователем

Предметно WEB 2.0 выражается:

1. Функциональный визуал

2.Технологически и/или геометрически необратимо раздёленный интерфейс по контент-блокам и блокам управления контентом (в отличие от гладкого стиля)

3. Особая организация представления данных

-объектно-ориентированный интерфейс (кнопки, закладки не как рядовые ссылки, а как особые функциональные объекты, на которые можно назначать различные действия)

-управляемая выборка и вывод данных на странице по многим параметрам, выбираемым пользователем

-размещение большого количества информации на одной странице

-перезагрузка только той части страницы, которая изменяется

-вывод разнотипной информации в одном окне

 

Для чего нужны web-службы

Web-службы предоставляют способ совместного использования программных функций. Их даже можно назвать "СОМ для Web", хотя в основе работы этих систем лежит совсем другая технология.

Web-служба не является продуктом для конечного пользователя. Она представляет собой основанное на компонентах приложение, позволяя многократно использовать свою функциональность в различных средах и на клиентах разных типов. Пользователем web-службы всегда является другое приложение.

Web-службы могут использоваться для решения следующих задач:

· С целью осуществления В2В-транзакций или соединения внутренних систем отдельных компаний

На сегодняшний день это наиболее широко распространенные задачи, решаемые с применением web-служб. Web-службы позволяют совместно использовать информацию либо могут интегрироваться с другими службами. Например, компания, занимающаяся электронной коммерцией, может обращаться к web-службе для осуществления автоматического взаимодействия с поставщиками. В подобных случаях в качестве пользователя web-службы, скорее всего, будет выступать программное обеспечение, установленное в такой компании.

· В качестве готовых модулей для разработчиков

Допустим, независимый разработчик спроектировал web-службу аутентификации, предназначенную для применения в среде ASP.NET. Если вы пожелаете воспользоваться этой службой, то за соответствующую плату можете приобрести месячную подписку на нее. Однако данный процесс будет совершенно прозрачным для конечного пользователя, который решит, что указанные средства аутентификации являются частью вашего приложения. Такие готовые компоненты можно использовать в web-приложениях, а также в настольных и мобильных программах.

· Для придания дополнительных товарных качеств клиентским приложениям

Компания Microsoft выдвинула инициативу создания технологии встройки, которая позволила системным администраторам осуществлять дистанционное администрирование с применением web-служб. Банк, который имеет намерение открыть вам инвестиционный счет, заинтересован в наличии web-службы для загрузки информации о транзакциях, которую можно было бы использовать без необходимости тратиться на финансовую программу наподобие Quicken. Пока конечные пользователи не получат напрямую требуемую услугу, ее доступность в Quicken может вынудить их открыть счет в другом банке, который предоставляет данную программу.

· В качестве компонентных библиотек DLL для многократного использования кода