Alkalmazások szoftveres és hardveres gyorsítása. A multimédiás alkalmazások teljesítményének javítása hardveres gyorsítással. Rendszer hardver: általános besorolás

A szoftver- és hardvervédelem célja, hogy megvédje a szoftvert a jogosulatlan (illetéktelen) hozzáféréstől és az illegális használattól. A biztonsági mechanizmus programozottan lekérdez egy kulcsként használt speciális eszközt, és csak annak jelenlétében működik. Így a hardver- és szoftvervédelmi mechanizmus két összetevőből áll:

1) hardver eszköz (hardver);

2) szoftver modul (szoftver rész).

Ezért általában arról beszélnek rendszerek szoftver és hardver védelem.

Nyilvánvaló, hogy egy ilyen mechanizmus költsége meghaladja a szoftvervédelem költségeit, és a hardver költsége általában meghaladja a szoftver költségét. Emiatt a szoftver- és hardvervédelem a vállalati ügyfelek privilégiuma, mivel gazdasági szempontból gyakran elfogadhatatlan az egyéni felhasználók számára.

Felhívjuk figyelmét, hogy a szoftver- és hardvervédelem lényegében nem védi meg a programokat az illegális terjesztéstől és használattól. A program megrendelője nem fizet drága berendezésekért csak azért, hogy tiszteletben tartsa a fejlesztő szerzői jogait. De ha a szoftvertermék olyan modullal van felszerelve, amely védi a jogosulatlan hozzáférést adatokhoz és információkhoz felhasználó, akkor az ügyfél általában hajlandó fizetni olyan berendezésekért, amelyek növelik az ilyen védelem megbízhatóságát.

Az adatokhoz való jogosulatlan hozzáférés elleni védelmi rendszert úgy valósítják meg, hogy a szoftverrel végzett munka során ellenőrzi a felhasználó jogszerűségét, és ezáltal közvetve megakadályozza a program illegális használatát.

Ezenkívül a modern hardvereszközök (kulcsok) a jogos felhasználóra vonatkozó információkon túl a szoftvertermékre vonatkozó információkat is tartalmazhatnak. A hardveres és szoftveres védelmi rendszerek pedig a felhasználói hitelesítés mellett hitelesíthetik az alkalmazást.

Ezért az illetéktelen hozzáférés elleni hardver- és szoftvervédelmi rendszerek egyúttal a programfejlesztők szerzői jogainak védelmét is szolgálhatják.

A hardver- és szoftvervédelmi rendszereket a gyakorlatban széles körben használják, és sok felhasználó megbízható eszközként ismeri el.

A felhasználó azonosítása alapulhat

· egyesek ismeretében titkosított információ(jelszó, kód);

· valamilyen különleges tárgy, eszköz (mágneskártya, elektronikus kulcs) birtoklásáról;

· a biometrikus jellemzőkre (ujjlenyomatok, retina, hang spektrális összetétele stb.).

Néhány titkos információ ismeretén alapuló rendszerek

Az ilyen típusú rendszerek elsősorban szoftveres jelszavas védelmi mechanizmusokat tartalmaznak, amelyekről fentebb már volt szó. Emellett megjegyezzük, hogy a valamilyen speciális tárgy vagy eszköz (mágneses kártya, elektronikus kulcs) birtoklásán alapuló rendszerek általában megkövetelik bizonyos titkos információk ismeretét is.

Valamilyen speciális tárgy vagy eszköz birtoklásán alapuló rendszerek

Hagyományosan ilyen eszközöket használtak mágneskártyák. A biztonsági rendszert mágneskártyára rögzített személyes adatok (egyedi felhasználói kód) leolvasására alkalmas eszközzel látták el. Vegye figyelembe, hogy az illetéktelen hozzáférés elleni védelem szempontjából az ilyen rendszerek megbízhatósága alacsony, mivel a mágneskártya könnyen hamisítható (például speciális berendezéssel másolható).

Az egyedi felhasználói kód is tárolódik az únKözelség-térképrádióadóval felszerelt. Egy speciális olvasó folyamatosan elektromágneses energiát bocsát ki. Amikor egy kártya elektromágneses mezőbe kerül, a kártya elküldi a kódját az olvasónak, amit a rendszer összehasonlít a szabvánnyal.

A legszélesebb körben használt védelmi rendszerek azok, amelyek használnak intelligens kártyák ( SmartCard - intelligens kártya). Az intelligens kártya memóriája a felhasználói hitelesítéshez referencia információkat is tárol, de a hagyományos mágneskártyáktól eltérően az intelligens kártya tartalmaz egy mikroprocesszort, amely lehetővé teszi a felhasználó egyedi kódjának némi átalakítását vagy más műveleteket.

Sok szakértő progresszívnek tartja az intelligens kártyákra épülő biztonsági technológiákat, ezért nagy figyelmet fordít fejlesztésükre.

Az intelligens kártya technológiák fejlesztésével párhuzamosan a felhasználáson alapuló technológiák elektronikus kulcsok. Az ilyen technológiák a szoftverfejlesztők jogainak védelme szempontjából a legérdekesebbek, ezért az alábbiakban részletesebben foglalkozunk velük.

Biometrikus jellemzőkön alapuló rendszerek

A rendszerek az emberi test egyedi egyedi szerkezeti jellemzőit használják fel az egyén azonosítására. A rendszerek között megtalálhatók a referencia felhasználói azonosítókat generáló speciális leolvasó eszközök, valamint olyan eszközök vagy szoftverek, amelyek a bemutatott mintát elemzik és összehasonlítják a tárolt referenciával.

Jelenleg számos olyan eszközt fejlesztettek ki, amelyek biometrikus jellemzők alapján teszik lehetővé a személyazonosítást. Nézzünk néhány példát.

Olvasóeszközök ujjlenyomatok azonosítsa a személyt a részletek alakja és száma alapján - az ujjon lévő vonalak kezdő- és végpontja.

Szkennerek retina minták beolvasása a felhasználó retinájából, az egyedi erekre összpontosítva. A karácsonyfa fényének fényes infravörös sugárzásával a szem retina területének 300 pontjáról adatot vesznek, és az összegyűjtött információkat számmá alakítják (egy ilyen védelmi rendszer költsége 6000 dollár között mozog).

Eszközök hangellenőrzés készítsen matematikai modellt a hangszóró hangterjedelméről, és hasonlítsa össze vele egy hangmintával (egy ilyen eszköz ára 1000 és 1500 dollár között mozog). Az ilyen rendszerek fejlesztői figyelmet fordítanak az ilyen rendszerek magnók segítségével történő megtévesztésének problémájának megoldására.

Olvasóeszközök kéz geometriája használjon fényt, hogy háromdimenziós képet készítsen egy személy kezéről, és ellenőrizze az olyan jellemzőket, mint az ujjak hossza és szélessége, valamint a kéz vastagsága (egy ilyen eszköz ára körülbelül 3500 dollár).

Ez nyilvánvaló biometrikus rendszerek nehéz megvalósítani, és nagy adatbázisok tárolását, megbízható képfelismerő technológiákat és drága olvasóberendezéseket igényelnek. Ezért az ilyen jogosulatlan hozzáférés elleni védelmi rendszereket főként olyan intézményekben alkalmazzák, amelyek különleges ellenőrzést igényelnek a minősített információkhoz való hozzáférés felett.

A felhasználói hitelesítést általában két séma valamelyikével hajtják végre: egyszerű PIN kódot - hitelesített vagy biztonságos PIN kódot -hitelesítés. Mindkét séma a felhasználói hitelesítésen alapul, összehasonlítás útján PIN kódot -felhasználói kód ( PIN - Személyi azonosító szám , személyi azonosítószám) szabványos.

Amikor tétlen PIN kódot-hitelesítés PIN kódot -a kód egyszerűen elküldésre kerül a kulcsra (okoskártyára); a kulcs (okoskártya) összehasonlítja azt a memóriájában tárolt szabvánnyal, és dönt a további munkáról.

Folyamat védett PIN kódot-hitelesítésa következő séma szerint valósul meg:

· a védett alkalmazás kérést küld a bekapcsolt kulcsra (intelligens kártyára). PIN kódot -hitelesítés;

· kulcs (okoskártya) véletlenszerű 64 bites számot ad vissza;

· az alkalmazás hozzáadja ezt a számot modulo 2 s PIN kódot - a kulcs (okoskártya) tulajdonosa által beírt kód titkosítja azt DES -algoritmus egy speciális hitelesítési kulcson, és elküldi az eredményt a kulcsra (okoskártyára);

· a kulcs (okoskártya) végrehajtja a fordított konverziót, és az eredményt összehasonlítja a memóriájában tárolttal.

Ha van egyezés, a hitelesítés sikeresnek minősül, és a felhasználó (alkalmazás) folytathatja a munkát.

Az elektronikus kulcs egy fizikai eszköz. Elektronikus kulcs készülhet akár speciális chip alapján, akár nem felejtő elektromosan újraprogramozható memóriachipekre, vagy mikroprocesszorok alapján.

Hosszú ideig egy számítógép párhuzamos (nyomtató) portjára kötöttek ilyen eszközöket, ami a kényelmetlenség miatt hátráltatta az elektronikus kulcsok széles körű elterjedését. Később megjelentek olyan technológiák, amelyek lehetővé tették az elektronikus kulcsok soros portokon keresztül történő csatlakoztatását.

A legújabb szabványok és technológiák (különösen az eszközök csatlakoztatásának technológiája USB buszok - Univerzális soros busz ) lehetővé teszi további portok elhelyezését a számítógép kényelmes és könnyen elérhető helyein, és ezáltal hozzájárul a hardvereszközök széles körű védelméhez.

Gondolatban elektronikus kulcs egyedi információkat tárolnak. Szoftver rész A biztonsági rendszer a program indításakor érzékeli az elektronikus kulcs jelenlétét, és ellenőrzi a kulcsban található információk helyességét.

Az elektronikus kulcs memóriája, a felhasználó egyedi információi mellett (regisztrációs szám, jelszó, PIN kódot -code) más paramétereket is tartalmazhat. A szoftverek illegális terjesztésének és használatának megakadályozása érdekében a biztonsági fejlesztők a szoftverrel kapcsolatos információkat az elektronikus kulcsban rögzítik, pl.

n program sorozatszáma;

n verziószám;

n kiadás (eladás) dátuma stb.

Ha a program képes demo módban (vagy bizonyos funkciók blokkolásának módjában) működni, az elektronikus kulcsot kiegészítik az alkalmazás indításának számával és a működés maximális idejével (dátumával) kapcsolatos információkkal. Vegye figyelembe, hogy az elektronikus kulcs a shareware szoftverek védelmére is szolgálhat.

A modern elektronikus kulcsok figyelemre méltó tulajdonsága a kulcs memóriájának távoli újraprogramozása. A kulcsmemória távoli újraprogramozására szolgáló technológiát a fejlesztők egyrészt a programok illegális használatának megakadályozására, másrészt a szoftver fogyasztói tulajdonságainak javítására használják.

Napjainkban a fejlesztők erőfeszítései a szoftver alapfunkcióinak minőségének javítása és a védelem megbízhatóságának növelése mellett a termék fogyasztói tulajdonságainak javítására is irányulnak: egyszerű telepítés és konfigurálás, egyszerű adminisztráció, rugalmasság. használatról stb. A kulcsmemória távoli újraprogramozása lehetővé teszi a fejlesztő számára, hogy a szoftvert a végfelhasználó számára maximális kényelem mellett karbantartsa. Például egy termék új verziójával együtt a felhasználó egy speciális modult kap, amely módosítja a verziószám mezőt az elektronikus kulcs memóriájában. A biztonsági modul mindig összehasonlítja a program verziószámát a megfelelő mezővel. Ez a mechanizmus megakadályozza a program illegális használatát: a szabálysértő nem használhat illegálisan megszerzett példányt új verzió terméket az elektronikus kulcsmemória újraprogramozása nélkül.

Az is kényelmes, hogy a felhasználó átvihesse a szoftvert a demo üzemmódból a teljes működési módba. Fizetés után a felhasználó egy speciális modult is kap, amely módosítja az ilyen átutalásért felelős elektronikus kulcs memóriamezőjét. Ebben az esetben a felhasználó mentesül az alkalmazás újratelepítésének és/vagy újrakonfigurálásának szükségessége alól.

Egyes fejlesztők az elektronikus kulcsmemória használatát javasolják a hozzáférési jogok kezelésére. A felhasználó egyedi információitól és a kulcsmemóriában lévő speciális mezőktől függően bizonyos programfunkciók a felhasználó rendelkezésére állnak. A kulcs memóriájának átprogramozása lehetővé teszi bizonyos funkciók elérésének megnyitását/bezárását.

Az elektronikus kulcsok engedélyezik a hálózatokban is.

Engedély- ezekről vásárláskor állapodnak meg szoftver termék a program használati jogait.

A hálózati szoftverfejlesztők arra törekednek, hogy a helyi hálózati munkaállomásra telepített program minden egyes példányával bevételre tegyenek szert. Ez problémákat okoz. Mivel a helyi hálózaton lévő szoftverek felhasználói, miután kifizették egy példány költségét, általában nem fizetnek a program további munkaállomásokon való használatáért. Ezenkívül a felhasználóknak lehetőségük van licencelt példányt telepíteni a szerverre, és bármely munkaállomásról használni. Ezekben az esetekben a fejlesztők nem megfelelő nyereséghez jutnak a szoftvertermék eladásából.

Hagyományosan ezt a problémát speciális programok segítségével oldják meg - licencadminisztrátorok ( licenckezelő ). Hangsúlyozzuk, hogy az ilyen programok használatakor a szoftvertermék jogszerű használatának ellenőrzése a hálózati rendszergazdák kezében van, és gyakran nincs védve a csalással szemben. Ezért ahhoz, hogy a hálózati szoftverfejlesztők számára garantált megoldást biztosítsunk a szerzői jogi védelem problémájára, szükséges, hogy a fejlesztő maga ellenőrizze a termék jogszerű használatát.

Ehhez az elektronikus kulcs memóriájában külön, írásvédett mezőkben tárolhatja a licencszámlálót, valamint a licencelt alkalmazás felhasználóinak maximális számát. Nyilvánvaló, hogy egy ilyen elektronikus kulcsot használó rendszer lehetővé teszi a védett programmal (egyidejűleg) működő állomások vezérlését és korlátozását.

A szoftver- és hardvervédelem használatát akadályozó elsődleges ok a további hardvereszközök magas költsége. Általában ezek drága olvasóeszközök, ún. olvasó ). Ezért a hardver- és szoftvervédelmi rendszerek piacán azok a gyártók biztosítják a sikert, akiknek az elektronikus kulcsai kényelmesebbek és olcsóbbak.

1999 januárjában egy izraeli cég Aladdin tudásrendszerek technológiát szabadalmaztatták eToken USB (az új generációs számítógépekhez perifériabusszal USB ) egy elvileg új elektronikus kulcson alapul eToken . Elektronikus kulcs eToken jelszavak, titkosítási kulcsok biztonságos tárolására, valamint a szoftverek és adatok illetéktelen használat elleni védelmére szolgál. Eszköz eToken USB egy miniatűr kulcstartó (méret - 52 x 16 x 8 mm, súlya 5 g) nem felejtő (akár 8 KB) memóriával, amely újraírható (legalább 100 ezerszer). Kulcs eToken kompromisszum a hagyományos elektronikus kulcs és az intelligens kártya között. A védett objektumhoz való hozzáféréshez a felhasználónak csak be kell helyeznie a kulcsot eToken USB-re -port és írja be a személyes kódját a billentyűzeten.

Elektronikus kulcs eToken beépített hardveres felhasználó-hitelesítési rendszeren alapul. A felhasználói hitelesítéshez egy biztonságos PIN kódot -hitelesítés.

A biztonsági fejlesztő fejlesztőkészlettel rendelkezik - Fejlesztői készlet . A fejlesztői készlet olyan szoftvert tartalmaz, amely lehetővé teszi a különféle védelmi mechanizmusok rendszerezését.

A hackelés első módszere a védelmi mechanizmushoz társított kódok részben vagy egészben történő eltávolítása (módosítása) a védett alkalmazásból. Például néha elég eltávolítani a programból az elektronikus kulcs lekérdezésére és/vagy a szabvánnyal való összehasonlításra szolgáló parancsokat. Nyilvánvaló, hogy a fentebb tárgyalt, a szoftveres hackelés elleni védelem módszereinek többsége felhasználható a szoftver- és hardvervédelem szoftveres részének feltörésére.

Elektronikus kulcs emuláció - ez egy hackelési módszer, amely egy elektronikus kulcs működését emulálja szoftverrel vagy hardverrel.

Emulátor- olyan program, amely általában valamilyen külső eszközzel megvalósított funkciókat hajt végre.

Az emulátor program úgy van megvalósítva, hogy a védett alkalmazás elektronikus kulcsának minden hívásánál a „helyes” választ adja vissza. Az eredmény egy elektronikus kulcs, amely csak szoftver szinten van megvalósítva.

A belépési ponton keresztül történő emuláció ellen javasolt a megfelelő programrészlet integritásának figyelése és/vagy titkosítása. A szakértők javasolják a rejtett hívások végrehajtását a kulcs kifejezett hívásaival együtt.

A szakértők az illesztőprogram integritásának felügyeletét is javasolják, hogy az emulációt az illesztőprogram kulccsal való helyettesítésével ellensúlyozzák, például elektronikus digitális aláírás használatával.

Vegye figyelembe, hogy az elektronikus kulcsemulátor megvalósítása meglehetősen bonyolult, ezért csak magasan képzett szakemberek számára érhető el.

Érdekes megoldást kínál az elektronikus kulcsemuláció elleni védelemre és a programok hackelés elleni védelmére az Active cég. Hardver és szoftver védelmi rendszer Guardant Stealth hardveres adatkonverziós algoritmusokat használ, amelyek komolyan megnehezítik a dongle emulátor fejlesztését. Elektronikus kulcsok Guardant Stealth mikrokontrollereket tartalmaznak (a felhasználó számára átlátszóak), amelyek számításokat végeznek számos eredeti, rendkívül összetett algoritmus egyikével (a kulcs legfeljebb 18 ilyen algoritmust tartalmazhat). A mikrokontroller visszaküldi a hardveres algoritmussal átalakított bemeneti információkat a védett alkalmazásnak.

___________________________________________________________

További részletek

1. Elektronikus kulcsok Guardant Aptus – internetes forrás (www.novex.ru)

2. Hardver algoritmusok elektronikus kulcsokhoz - Az Active cég hardver és szoftver védelmi rendszerei. Elektronikus kulcsok Guardant Stealth. Internetes forrás (www.novex.ru)

3. Engedélyezési rendszer NetHASP - S. Gruzdev „Szoftverlicencelés hálózatokban” Internetes forrás (www.aladdin.ru)

Az Intel processzorarchitektúrái egyre inkább a GPU-központúvá válnak, és elképesztő lehetőségeket nyitnak meg drámai teljesítménynövekedésre, pusztán azáltal, hogy a médiafeldolgozást a CPU-ról a GPU-ra helyezik át. Számos eszköz áll a fejlesztők rendelkezésére a multimédiás alkalmazások teljesítményének javítására. Ezen eszközök némelyike ​​ingyenes és könnyen használható.
Ebben a kiadványban a következőket találja:

  • A számítási architektúrák és az Intel jelenlegi GPU-képességeinek áttekintése
  • Hardveres gyorsítás megvalósítása FFmpeg segítségével
  • Hardveres gyorsítás megvalósítása az Intel Media SDK vagy az Intel Media Server Studio hasonló összetevőjével (a célplatformtól függően)
Ha javítania kell médiafeldolgozási teljesítményén, de nem tudja, hol kezdje, kezdje az FFmpeggel. Mérje meg a teljesítményt: szoftver feldolgozás, majd egyszerűen engedélyezze a hardveres gyorsítást, és nézze meg, mennyit változik a teljesítmény. Ezután vegye fel az Intel Media SDK használatát, és hasonlítsa össze újra, ha különböző kodekeket használ és különböző konfigurációkban.

Számítástechnikai architektúra: a szuperskaláristól a heterogénig

Hogy megértsük a GPU-fejlesztés fontosságát, kezdjük a CPU-architektúra fejlesztéseinek történetével.
Térjünk vissza a kilencvenes évekbe. A fejlődés első komoly szakasza a szuperskaláris architektúra megjelenése, amelyben magas áteresztőképesség az egyetlen processzoron belüli utasítás szintű párhuzamos feldolgozás miatt.


1. ábra Szuperskaláris architektúra

Aztán a 2000-es évek elején megjelent a többmagos architektúra (amikor egy processzornak több számítási magja is lehet). A homogén magok (mind teljesen egyforma) több szál egyidejű futtatását tette lehetővé (szál szintű párhuzamos feldolgozás).
A többmagos architektúra teljesítménye azonban számos akadály miatt korlátozott volt.

  • Memória: A processzor sebessége és a memória sebessége közötti különbség megnőtt.
  • Utasításszintű párhuzamos feldolgozás (ILP): Egyre nehezebbé vált egyetlen szálon belül párhuzamosítható utasításokat felfedezni, hogy teljes mértékben lefoglalhassák egyetlen nagy teljesítményű mag erőforrásait.
  • Energiafogyasztás: A processzor órajelének fokozatos növekedésével az energiafogyasztás exponenciálisan nőtt.


2. ábra Többmagos architektúra

Modern heterogén építészet

Egy heterogén architektúrában előfordulhat, hogy több processzor osztozik egy közös adatfolyamon, amely optimalizálható külön kódolási, dekódolási, átalakítási, skálázási, átlapolási és így tovább funkciókra.

Más szóval, ezzel az architektúrával kézzelfogható előnyöket értünk el mind a teljesítmény, mind az energiafogyasztás terén, amelyek korábban nem voltak elérhetőek. ábrán. A 3. ábra a háziorvos fejlődését mutatja be öt év felett utolsó nemzedékek: A GPU-k egyre fontosabbak. Mind a h.264, mind a legújabb h.265 kodekekkel a GPU-k jelentős feldolgozási teljesítményt biztosítanak, ami nemcsak lehetővé teszi a 4K és még nagyobb felbontású videók feldolgozását, hanem gyors is.


3. ábra A heterogén architektúra fejlődése

GPU Performance Generations

ábrán. A 4. ábra a számítási teljesítmény drámai növekedését mutatja néhány olyan generáció alatt, amelyekben a GPU-kat ugyanazon a szerszámon tervezték, mint a CPU-t. Ha az alkalmazás médiafeldolgozást használ, engedélyeznie kell a GPU-kitöltést, hogy ötszörös vagy nagyobb sebességet érjen el (a rendszer korától és konfigurációjától függően).


4. ábra: A grafikus feldolgozás fejlesztése az Intel processzorok egyes generációiban

Ismerkedés a GPU programozással

Az 1. lépés általában a H.264 teljesítményét méri, hogy tovább értékelhesse, hogyan változik a teljesítmény a kód finomításával. Az FFmpeg-et gyakran használják a teljesítmény mérésére és a sebességek összehasonlítására hardveres gyorsítás használatakor. Az FFmpeg egy nagyon erős, mégis meglehetősen könnyen használható eszköz.

A 2. lépés különböző kodekkel és különböző konfigurációkkal végzett tesztelést tartalmaz. Engedélyezheti a hardveres gyorsítást, ha egyszerűen módosítja a kodeket (a libx264-et h264_qsv-re cserélje) olyanra, amely az Intel Quick Sync Video-t használja.

A 3. lépés hozzáadta az Intel Media SDK használatát.

Jegyzet. Ez a kiadvány ezen eszközök Windows* operációs rendszeren való használatát tárgyalja. Ha érdekli egy Linux* megvalósítás, olvassa el az Intel Media Server Studio for Linux kodekek elérése FFmpeg használatával című részt.

▍FFmpeg kódolás és dekódolás

Kezdje a H.264-gyel (AVC), mivel a h264: a libx264 az FFmpeg alapértelmezett szoftvermegvalósítása, és pusztán szoftveresen kiváló minőséget biztosít. Hozzon létre saját benchmarkot, majd mérje meg újra a teljesítményt a kodek libx264-ről h264_qsv-re történő módosításával. A H.265 kodekekről később lesz szó.

Meg kell jegyezni, hogy a videofolyamokkal való munka során választania kell a minőség és a sebesség között. A gyorsabb feldolgozás szinte mindig rontja a minőséget és növeli a fájlméretet. Meg kell találnia a saját elfogadható minőségi szintjét a kódoláshoz szükséges idő alapján. 11 gyári beállítás áll rendelkezésre a minőség és a sebesség egy adott kombinációjának kiválasztásához – a "Leggyorsabb" és a "Lassúbb" között. Számos adatsebesség-szabályozási algoritmus létezik:

  • 1 lépéses kódolás állandó adatsebességgel (készlet -b:v);
  • 2 lépéses kódolás állandó adatsebességgel;
  • állandó sebességtényező (CRF).
Az Intel Quick Sync Video támogatja a dekódolást és a kódolást az Intel CPU és az integrált GPU1 használatával. vegye figyelembe, hogy Intel processzor kompatibilisnek kell lennie a Quick Sync Video-val és az OpenCL-lel*. további információ Tekintse meg az Intel SDK-t az OpenCL* alkalmazások kiadási megjegyzéseihez. A dekódolás és a kódolás támogatása az FFmpeg-be van beépítve utótagú kodekek használatával _qsv. Jelenleg a Quick Sync Videot a következő kodekek támogatják: MPEG2 videó, VC1 (csak dekódolás), H.264 és H.265.

Ha kísérletezni szeretne a Quick Sync Video funkcióval az FFmpegben, hozzá kell adnia a libmfx-et. A könyvtár telepítésének legegyszerűbb módja a libmfx lu_zero fejlesztő által csomagolt verziója.
Példa a kódolásra hardveres gyorsítással Quick Sync Video:

Ffmpeg -I INPUT -c:v h264_qsv -preset:v gyorsabban ki.qsv.mp4

Az FFmpeg hardveres gyorsítást is használhat az opció használatával történő dekódoláskor -hwaccel.

A h264_qsv kodek nagyon gyors, de látható, hogy még a leglassabb hardveres gyorsítású mód is lényegesen gyorsabb, mint a szoftveres kódolás önmagában a legalacsonyabb minőségben és legnagyobb sebességgel.
Ha H.265 kodekekkel tesztel, vagy egy libx265-kompatibilis buildet kell elérnie, vagy saját verziót kell készítenie az FFmpeg és H.265 kódolási útmutatóban vagy az X265 dokumentációjában található utasítások szerint.
H.265 példa:

Ffmpeg -I bemenet -c:v libx265 - előre beállított médium -x265-params crf=28 -c:a aac -strict kísérleti -b:a 128k kimenet.mp4

Az FFmpeg és a Quick Sync Video használatával kapcsolatos további információkért lásd: Cloud Computing Intel QuickSync Video és FFmpeg.

Intel Media SDK használata (sample_multi_transcode)

Az FFmpeg használatakor a teljesítmény további javításához optimalizálnia kell az alkalmazást az Intel Media SDK használatával. A Media SDK egy többplatformos API multimédiás alkalmazások fejlesztésére és optimalizálására, hogy kihasználják az Intel Fixed Function Blocks hardveres gyorsítását.
  • Ha alkalmazásait és médiamegoldásait ügyféleszközökhöz tervezték, használja az Intel Media SDK-t. Ingyenesen letölthető.
  • Ha megoldásai beágyazott rendszerekre, szerverekre vagy felhőplatformokra vonatkoznak, az Intel Media SDK-t az Intel Media Server Studio segítségével érheti el. A megoldásnak van egy ingyenes Community Edition és két fizetős kiadása: az Essentials és a Professional (amelyekkel a HEVC-re és a 4K/UHD-ra való átállás is felgyorsítható).
Az Intel Media SDK használatának megkezdéséhez kövesse néhány egyszerű lépést:
  1. Töltse le az Intel Media SDK-t a céleszközhöz.
  2. Töltse le és olvassa el az oktatóanyagokat, hogy megértse, hogyan kell konfigurálni a szoftvert az SDK használatával.
  3. Telepítse az Intel Media SDK-t. Ha Linuxot használ, olvassa el a Linux telepítési útmutatóját.
  4. Töltse le az SDK-mintakódot, hogy kísérletezzen az előre lefordított minta-alkalmazásokkal.
  5. A Video Transcoding alkalmazás létrehozása és futtatása: minta_többszörös_transzkód
A parancsok hasonlóak az FFmpeg parancsokhoz. Példák:

VideoTranscoding_folder\_bin\x64>\sample_multi_transcode.exe -hw -i::h264 in.mpeg2 -o::h264 out.h264
VideoTranscoding_folder\_bin\x64>\sample_multi_transcode.exe -hw -i::h265 in.mpeg2 -o::h265 out.h265

Kérjük, vegye figyelembe, hogy a hardveres gyorsítás használatához meg kell adnia a lehetőséget -hw az argumentumlistában.
Ez a példa a HEVC (h.265) dekóderrel és kódolóval is működik, de az Intel Media Server Studio Pro kiadásból kell telepíteni.
Sok paramétert lehet megadni parancs sor. A paraméter használatával -u beállíthatja a célhasználatot (TU), mint az FFmpeg presetek használatakor. TU=4 az alapértelmezett. ábrán. Az 5. ábra a teljesítménymutatóit mutatja különböző beállításokat T.U.


5. ábra. Példák a H264 teljesítményjellemzőire a tervezett felhasználáshoz képest

Használj másokat szoftver Intel
A kód további finomításához használhatja az Intel optimalizálási és profilalkotási eszközeit, többek között

Megismerheti például a „Hardveres gyorsítás” fogalmát, ebben a cikkben megpróbálunk a lehető legrövidebben és legvilágosabban válaszolni erre a kérdésre egy egyszerű PC-felhasználó számára, és emellett megfontoljuk, hogyan lehet letiltani. és milyen esetekben lehet rá szükség.

A hardveres gyorsítás egy adott számítógépes program és az operációs rendszer (OS) egészének teljesítményének növelésének módja, amely a processzor (CPU) és a videokártya közötti terhelés újraelosztásán alapul. Azok. a video- és grafikus feldolgozási feladatok a CPU-ról a videokártyára kerülnek, ami végső soron nemcsak a processzor terhelésének kismértékű csökkentését teszi lehetővé, hanem a teljesítménynövekedés elérését is, mind az egyes alkalmazások, mind a teljes rendszer esetében a a videokártya erőforrásait.

Előfordul, hogy a számítógépes programok, a videokártya-illesztőprogramok stb. különféle hibái miatt a gyorsítás negatívan befolyásolhatja a számítógép működését, instabillá teheti a rendszert, ami lefagyáshoz, összeomláshoz, műtermékekhez és egyéb problémákhoz vezethet a munka során. egy számítógép. Ezekben az esetekben a hibák kiküszöbölése és a stabilitás biztosítása érdekében jobb letiltani a hardveres gyorsítást.

Nézzük meg a hardveres gyorsítás letiltásának módját egy flash lejátszóval példaként.

Nyisson meg böngészőjében bármilyen Flash-animációt vagy videót tartalmazó weboldalt Flash technológiával, kattintson jobb gombbal a Flash objektumra, és válassza ki helyi menü„Opciók” elem (mint a képernyőképen).

Ez minden, ezért az alkalmazásoknál letiltjuk a gyorsítást.

A hardveres gyorsítás letiltása az operációs rendszer szintjén nem mindig lehetséges (opcionálisan a videokártya illesztőprogramjától függ), és ritka, hogy jelenléte hibákat vagy összeomlást okoz a Windowsban, például a Windows 7 rendszerben.

A Windows hardveres gyorsításának kikapcsolásához kattintson a jobb gombbal az asztalra, és válassza a „Képernyőfelbontás” lehetőséget.

  • 6. Az információ életciklusa. Információs szféra. Az információs technológia bevezetésének negatív következményei
  • 6.1. Az információ életciklusa. Információs szféra
  • 6.2. Az információs technológia bevezetésének negatív következményei
  • Általános következtetések
  • 2. előadás Az információs technológiák osztályozása
  • 1. Az információs technológiák típusai
  • 1.3. Információs technológia információk és adatok feldolgozásához
  • 1.4. Az adatkezelés technológiai műveletei
  • 1.6. Információ visszakereső technológia
  • 1.7. Az adatátvitel technológiai műveletei
  • 2. Az információs technológia megvalósítási lehetőségeinek kiválasztása
  • Általános következtetések
  • 3. előadás Az információs technológiák alkalmazása különböző tantárgyi területeken. Elektronikus dokumentumok, könyvek és könyvtárak. Elektronikus iroda
  • 1. A különböző tantárgyi területeken alkalmazott információs technológiák típusai
  • 1.1. Informatikai menedzsment
  • 1.2. Információs technológiák a döntéstámogatáshoz
  • 1.3. Objektumorientált információs technológiák
  • 1.4. Szakértői rendszerek információs technológiái
  • 1.5. Távközlési technológiák
  • 1.6. Hipertext információs technológiák
  • 1.7. Távoktatási információs technológiák
  • 1.8. Informatikai multimédia
  • 2. Az információs technológiák megvalósítása különböző tantárgyi területeken
  • 3. Elektronikus dokumentumok, könyvek és könyvtárak. Elektronikus iroda
  • 3.1. Elektronikus dokumentumok
  • 3.2. E-könyvek
  • 3.3. Elektronikus könyvtárak
  • 3.4. Elektronikus iroda
  • Általános következtetések
  • 4. előadás Adatátviteli, -feldolgozási, -halmozási folyamatok modelljei információs rendszerekben. A funkcionális problémák megoldásának szisztematikus megközelítése. Az információs termékek és szolgáltatások életciklusa
  • 1. Információs modell és információs folyamatok modellezése
  • 2. A funkcionális problémák megoldásának szisztematikus megközelítése
  • 3. Az információs termékek és szolgáltatások életciklusa
  • 4. Az információs technológia életciklusa
  • Általános következtetések
  • 5. előadás Információs technológiák a biztonság és védelem érdekében
  • 1. Általános információvédelmi rendelkezések
  • 2. Az információk, épületek, helyiségek és személyek befolyásolásának jogosulatlan cselekményei és módszerei
  • 2.1. Az információkra, épületekre, helyiségekre és emberekre gyakorolt ​​jogosulatlan hatások fő típusai és okai
  • 2.2. Vírusok
  • 2.3. Információkra, épületekre, helyiségekre, a felhasználó és a kezelőszemélyzet személyes biztonságára gyakorolt ​​hatás
  • 3. Az információk, épületek, helyiségek és az azokban lévő személyek védelmének eszközei és módszerei
  • 3.1. Az információvédelem alapvető eszközei és módszerei
  • 3.2. Szoftver- és hardvervédelmi eszközök
  • 3.2.2. Műszaki védelmi eszközök
  • 3.2.3. Szoftver, hardver és fizikai védelem a jogosulatlan behatásokkal szemben
  • 4. A biztonságot és védelmet biztosító intézkedések
  • Általános következtetések
  • 6. előadás Az információs technológiák osztályozása alkalmazási területek szerint. Szöveges és numerikus információk feldolgozása. A gazdasági és statisztikai információk feldolgozásának jellemzői
  • 1. Az információs technológiák osztályozása
  • 2. Az információs technológia alkalmazása
  • 3. Információfeldolgozási módszerek
  • 3.1. Szöveges információ feldolgozás
  • 3.2. Táblázatos adatok feldolgozása
  • 3.3. Gazdasági és statisztikai információk feldolgozása
  • Általános következtetések
  • 7. előadás Információs technológiák az információk másolásához és reprodukálásához. Irodai berendezések és nyomdatechnika
  • 1. Irodai berendezések és nyomtatóeszközök információk másolására és sokszorosítására
  • 2. Információ másolási és reprodukálási módszerei
  • 3. Másoló és sokszorosító berendezések
  • 4. Irodai berendezések
  • Általános következtetések
  • 8. előadás Szoftver és hardver információs technológiák
  • Számítógépes hardver és szoftver alkatrészek
  • 2. Informatikai szoftverek
  • 3. Az információs technológia technikai eszközei
  • Főbb következtetések
  • 9. előadás Nyílt rendszerek technológiák. Objektumorientált információs technológiák. Elosztott adatfeldolgozó rendszerek. Funkcionálisan elosztott információs technológiák
  • 1. Nyílt rendszerek
  • 2. Objektumorientált információs technológiák
  • 3. Elosztott adatfeldolgozó rendszerek
  • 3.1. Elosztott adatbázisok
  • 3.2. Elosztott adatbázis-kezelő rendszer
  • Főbb következtetések
  • 10. előadás Végfelhasználói információs technológiák. Felhasználói felület szabványai. Információtechnológiai értékelési kritériumok
  • 1. Végfelhasználói információs technológia
  • 2. Felhasználói felület
  • 3. Felhasználói felület szabványai
  • 4. Informatikai felmérés
  • Főbb következtetések
  • 11. előadás A technológiai folyamat grafikus ábrázolása. Grafikus információk feldolgozása. Információs technológiák alkalmazása a felhasználó munkahelyén
  • 1. A technológiai folyamat grafikus ábrázolása
  • 2. Grafikus információk feldolgozása
  • 3. Az információs technológia alkalmazása a felhasználó munkahelyén
  • Főbb következtetések
  • 12. előadás Az információ tárolásának és bemutatásának hipertext módszerei. Internetes információs források
  • 1. Hipertext információs technológiák
  • 2. Hiperszöveg jelölőnyelvek
  • 3. Internetes információs források
  • Főbb következtetések
  • 13. előadás Multimédiás technológiák információfeldolgozáshoz és -bemutatáshoz
  • 1. Multimédiás technológiák
  • 1.1. Audio-video berendezések
  • 2. Vetítő berendezés. Multimédiás projektorok
  • 3. Média
  • Főbb következtetések
  • 14. előadás Automatizált információs rendszerek. Szakértői rendszerek
  • 1. Automatizált rendszerek
  • 2. Automatizált információs rendszerek
  • 3. Információs folyamatok automatizálása
  • 4. Szakértői rendszerek
  • Főbb következtetések
  • 15. előadás Hálózati információs technológiák. Technológiák a felhasználók csoportos munkájához: faliújság, fórum, e-mail, tele- és videokonferencia
  • 1. Hálózati információs technológiák
  • 2. Technológiák a felhasználók csoportos munkájához
  • 3. Internet szolgáltatások
  • Főbb következtetések
  • 16. előadás Információs technológiák integrációja. Vállalati információs rendszerek. Kliens-szerver technológiák. Információs tárhelyek. Elektronikus dokumentumkezelő rendszerek
  • 1. Informatikai integráció
  • 2. Vállalati információs rendszerek
  • 3. Kliens-szerver technológiák
  • 4. Információ tárolás
  • 5. Elektronikus dokumentumkezelő rendszerek
  • 6. Távoktatási technológiák
  • Főbb következtetések
  • 17. előadás Földrajzi információ és globális rendszerek. Információs technológiák az információterjesztéshez. Szerzői jogi információs technológiák
  • 1. Földrajzi információ és globális rendszerek
  • 2. Információs technológiák az információterjesztéshez
  • 3. Információs technológiák az információátvitelhez. Kapcsolat
  • 4. Szerzői jogi információs technológiák
  • Főbb következtetések
  • 8. előadás Szoftver és hardver információs technológiák

    Alapfogalmak:

      Hardver, szoftver és agyprogram;

      Program- és rendszerszoftver;

      Operációs rendszer, segédprogramok és illesztőprogramok;

      Műszeres és alkalmazási szoftverek;

      Integrált csomagok vagy alkalmazáscsomagok;

      A számítógép osztályozása technikai eszközöket információs technológiák;

      Számítógép architektúra;

      SOHO és SMB rendszerek.

    Számítógépes hardver és szoftver alkatrészek

    Általában a következő kifejezéseket használják a számítógépes hardver és szoftver fő összetevőinek jelölésére:

    Szoftver– számítógépben vagy szoftverben használt programkészlet, amely előre meghatározott, egyértelműen meghatározott számtani, logikai és egyéb műveletek sorozatát reprezentálja.

    Hardvertechnikai eszközök számítógép („hardver”) vagy elsősorban elektronikus és elektromechanikus elemek és eszközök felhasználásával létrehozott hardver.

    Brainware– a felhasználók számára szükséges ismeretek és készségek hozzáértő munka a számítógépen (számítógépes kultúra és írástudás).

    A számítógépek és bármilyen számítástechnikai eszköz működését különféle típusú programok vezérlik. Programok nélkül egyetlen számítógép sem több vashalomnál. A számítógépes program (angolul: „Program”) általában a számítógép által egy feladat végrehajtása érdekében végrehajtott műveletek sorozata. Ez lehet például egy szövegszerkesztő vagy rajzoló program.

    2. Informatikai szoftverek

    Szoftver- Ezt szoftver információs technológiák. Számítógépes programok létrehozását és felhasználását foglalják magukban különféle célokra, és lehetővé teszik a műszaki eszközök számára a műveletek gépi olvasható információval történő végrehajtását.

    A számítógépes programokat, mint minden más géppel olvasható információt, fájlokban tárolják. A programokat speciális, magas szintű gépi algoritmikus nyelveken (BASIC, Fortran, Pascal, C stb.) programozók írják (összeállítják, létrehozzák). Egy jó program a következőket tartalmazza: világosan meghatározott és hibakereső funkciók, kényelmes interakciós eszközök a felhasználóval (interfész), használati utasítás, licenc és garancia, csomagolás. A felhasználóknak szánt programok lehetnek fizetősek, shareware-ek, ingyenesek stb.

    A szoftvereket cél, funkciók, megoldott feladatok és egyéb paraméterek szerint osztályozzák.

    Cél szerintÉs végrehajtott funkciókat Az információtechnológiában három fő szoftvertípust használnak:

    Rizs. 8.1. A szoftver felépítése cél és funkcionalitás szerint.

    Rendszerszintű szoftver a számítógépes erőforrások (központi processzor, memória, input-output) kezelésére szolgáló általános felhasználású programok összessége, biztosítva a számítógép és a számítógépes hálózatok működését. Számítógépek működésének vezérlésére, egyedi szervizfunkciók elvégzésére és programozásra tervezték. A rendszerszintű szoftver a következőket tartalmazza: alapszoftver, programozási nyelvek és szervizszoftver.

    Alapszoftver ide tartozik: operációs rendszerek, operációs rendszerhéjak és hálózati operációs rendszerek.

    operációs rendszer(OS) egymással összefüggő programok készlete, amelyek a programfeldolgozás, az input-output és az adatkezelés, az erőforrás-elosztás, a programok előkészítésének és hibakeresésének, valamint egyéb segédprogramok tervezésének és szervezésének automatizálására szolgálnak.

    Az OS elindítja a számítógépet, figyeli a helyi és hálózati számítógépek működését, ezek segítségével megtervezi a feladatokat, figyeli azok végrehajtását, kezeli az adatbevitelt és -kimenetet stb.

    Az operációs rendszer szükségességének fő oka, hogy a számítógépes eszközökkel való munkavégzés és az erőforrások kezelésének alapvető műveletei nagyon alacsony szintű műveletek. A felhasználói és alkalmazási programok által igényelt műveletek több száz vagy ezer ilyen elemi műveletből állnak. Például egy fájlmásolási eljárás végrehajtásához több ezer műveletet kell végrehajtani a lemezmeghajtó-parancsok futtatásához, végrehajtásuk ellenőrzéséhez, információk kereséséhez és feldolgozásához a lemezfájl-kiosztási táblákban stb. operációs rendszer elrejti ezeket az adatokat a felhasználó elől, és végrehajtja ezeket az eljárásokat.

    Léteznek egyprogramos, többprogramos (multi-tasking), egy- és többfelhasználós, hálózati és nem hálózati operációs rendszerek.

    Hálózati operációs rendszer– ez egy olyan programkészlet, amely az adatok feldolgozását, továbbítását és tárolását biztosítja a hálózaton; hozzáférést biztosít minden erőforrásához, elosztva és újraelosztva a különféle hálózati erőforrásokat.

    Működési héj– ez egy szoftveres kiegészítő az operációs rendszerhez; egy speciális program, amely megkönnyíti a felhasználók munkáját és kommunikációját az operációs rendszerrel (Norton Commander, FAR, Windows Commander, Explorer stb.). A kényelmetlen, parancsalapú felhasználói felületet felhasználóbarát grafikus vagy menü típusú felületté alakítják. A shell-ek kényelmes hozzáférést biztosítanak a fájlokhoz és kiterjedt szolgáltatásokhoz.

    Programozási nyelvek – ezek speciális parancsok, operátorok és egyéb programok fordítására és hibakeresésére szolgáló eszközök. Ide tartoznak a tényleges programozási nyelvek és szabályok, fordítók, fordítók, hivatkozásszerkesztők, hibakeresők stb.

    A program hibakeresése(Angol " hibakeresés”) egy számítógépes program hibáinak észlelésének és kiküszöbölésének folyamata; a számítógépes problémamegoldás szakasza, amely során a program nyilvánvaló hibáit kiküszöbölik. Ezt a számítógépes program tesztelése során kapott eredmények alapján hajtják végre, és speciális szoftvereszközök - hibakeresők - segítségével hajtják végre.

    Hibakereső(Angol " hibakereső”) egy olyan program, amely lehetővé teszi a fejlesztés alatt álló program belső viselkedésének feltárását. Lehetővé teszi a program lépésről lépésre történő végrehajtását, minden utasítás után egy stoppal, egy változó aktuális értékének megtekintését, bármely kifejezés értékének megtalálását stb.

    Fordítók- Ezek olyan programok, amelyek fordítást biztosítanak egy programozási nyelvről a számítógépek gépi nyelvére.

    Szolgáltatásrendszer egészére kiterjedően ÁLTAL az operációs rendszerhez illesztőprogramokat és segédprogramokat tartalmaz. Drivers– ezek speciális operációs rendszer fájlok, amelyek kibővítik a képességeit, és beletartoznak az OS konfigurációjába, hogy különféle bemeneti/kimeneti eszközöket használhassanak, regionális paramétereket állítsanak be (nyelvek, idő, dátum és számformátumok) stb. Illesztőprogramok segítségével új külső eszközöket csatlakoztathat számítógépéhez, vagy a meglévő eszközöket nem szabványos módon használhatja.

    Segédprogramok- Ezt hasznos programokat, kiegészítve és bővítve az operációs rendszer képességeit. Néhányuk az operációs rendszertől külön is létezhet. A programok ebbe az osztályába tartoznak az archiválók, biztonsági mentési programok stb.

    Ezenkívül a rendszerszintű szervizszoftverek teszt- és diagnosztikai programokat, vírusvédelmi és hálózati karbantartási programokat is tartalmaznak.

    Teszt és diagnosztikai programok célja az egyes számítógép-alkatrészek működőképességének, a programok működésének tesztelése és a tesztelés során feltárt hibák kiküszöbölése.

    Víruskereső programok a számítógépes rendszer normál működését megzavaró vírusprogramok diagnosztizálására, azonosítására és megszüntetésére szolgál.

    Műszeres szoftver vagy szoftver eszközök(IPO) félkész programok vagy konstruktorok, amelyeket más programok fejlesztéséhez, beállításához vagy fejlesztéséhez használnak. Lehetővé teszik különféle alkalmazás felhasználói programok létrehozását. Az IPO-k közé tartoznak: DBMS, szerkesztők, hibakeresők, segédrendszer-programok, grafikus csomagok, oktatási, játék-, tesztelő- és egyéb programok tervezői. Céljuk hasonló a programozó rendszerekéhez.

    Alkalmazás szoftver (PPO) ill alkalmazás szoftver speciális problémák megoldására szolgálnak. Ezek a programok segítenek a felhasználóknak elvégezni a szükséges munkát a számítógépükön. Néha az ilyen programokat alkalmazásoknak nevezik.

    A PPO természeténél fogva problémaorientált. Általában két összetevőből áll: felhasználói és problémás alkalmazásszoftverből.

    NAK NEK egyedi szoftver ide tartoznak: szöveg-, táblázat- és grafikus szerkesztők és más hasonló programok, például oktatási és szabadidős programok.

    Több, egymást funkcionálisan kiegészítõ, egyetlen információs technológiát támogató felhasználói program készletét nevezzük pályázati csomag, integrált szoftvercsomag vagy integrált szoftver. A szoftvercsomagok olyan funkciókat látnak el, amelyekre korábban speciális programokat készítettek. Vegyük például a PPP-t Microsoft Office, amely tartalmazza: szöveget és asztali processzor, DBMS Access, Power Point és egyéb programok.

    Problémás szoftver– ezek speciális szoftverek, például könyvelő programok, biztosítási programok stb.

    A felsoroltakon kívül megjegyezzük a következő pályázati programokat: oktatási, képzési és szimulátorok, multimédia, szórakoztatás, incl. számítógépes játékok, kézikönyvek (enciklopédiák, szótárak és segédkönyvek) stb.

    Bármely számítógépes program az informatika bármely technikai eszközén fut.

    A HyperCard az első jól átgondolt és kényelmes szerzői eszköz a multimédiával való munkavégzéshez, mivel tartalmaz linkeket video- és hanganyagokra, színes grafikákra és szövegekre hangfelvételekkel.

    A multimédia egy interaktív technológia, amely állóképekkel, videókkal, animációkkal, szöveggel és hanggal való munkát biztosít. A multimédiás technológia létrehozásának egyik első eszköze a hipertext technológia volt, amely szöveges információkkal, képekkel, hanggal és beszéddel dolgozik. Ebben az esetben a hipertext technológia a szerző szoftvereszközeként működött.

    A multimédiás rendszerek megjelenését a technológiai fejlődés elősegítette: működő és külső memória Megjelentek a számítógépek grafikus képességek számítógépek, az audio-video berendezések minősége javult, lézeres cd-k satöbbi.

    A televíziós, video- és audioberendezések többsége a számítógépekkel ellentétben analóg jellel foglalkozik. Ezért problémák merültek fel a heterogén berendezések számítógéphez való csatlakoztatása és vezérlése során.

    Hangkártyákat (Sound Blaster) és multimédiás kártyákat fejlesztettek ki, amelyek hardverben valósítják meg a fordítási algoritmust analóg jel hogy diszkrét. A kompakt lemezekhez csak olvasható memória (CD-ROM) volt csatlakoztatva.

    Egy állókép 512 x 482 pixel felbontású képernyőn való tárolásához 250 KB szükséges. Ugyanakkor a képminőség gyenge. Az adatok tömörítésére és kitömörítésére szolgáló szoftver- és hardvermódszerek fejlesztésére volt szükség. Ilyen eszközöket és módszereket fejlesztettek ki 100:1 és 160:1 tömörítési aránnyal. Ez lehetővé tette, hogy egy CD-n körülbelül egy órányi teljes hangfelvételt helyezzen el. Az IPEG és az MPEG a legfejlettebb tömörítési és kitömörítési módszernek számít.

    Steve Jobs 1988-ban megalkotott egy alapvetően új típusú személyi számítógépet – a NeXT-et, amelyben az alapvető multimédiás rendszerek az architektúrát, a hardvert és a szoftvert tartalmazták. Új erős központi feldolgozó egységek 68030 és 68040, DSP jelfeldolgozó processzor, amely hang- és képfeldolgozást, beszédszintézist és -felismerést, képtömörítést és színfeldolgozást biztosított. Hangerő véletlen hozzáférésű memória 32 MB volt, törölhető optikai lemezek, standard beépített hálózati vezérlők, amelyek lehetővé teszik a hálózathoz való csatlakozást, biztosítottak a tömörítési módszerek, a kicsomagolás stb. A merevlemez memóriakapacitása 105 MB és 1,4 GB.

    A NeXT technológia egy új lépés az ember-gép kommunikációban. Eddig a WIMP felülettel (ablak, kép, menü, mutató) dolgoztunk. A NeXT lehetővé teszi a SILK (beszéd, kép, nyelv, tudás) felülettel való munkát. A NeXT tartalmaz egy rendszert e-multi média mail, amely lehetővé teszi üzenetek cseréjét, például beszéd, szöveges, grafikus információk stb.

    Sok operációs rendszer támogatja a multimédiás technológiát: Windows, a 3.1-es verziótól kezdve, DOS 7.0, OS/2 stb. A Windows-95 operációs rendszer hardveres támogatást tartalmazott a multimédiához, amely lehetővé teszi a felhasználók számára digitalizált videó, hang, animált grafika lejátszását és csatlakozást. különféle zenei szintetizátorok és eszközök. A Windows 95-höz egy speciális verziót fejlesztettek ki fájlrendszer a kiváló minőségű hang, videó és animáció lejátszásához. A multimédiás fájlok CD-ROM-on, merevlemezen vagy hálózati szerveren tárolódnak. A digitalizált videót általában AVI kiterjesztésű fájlokban tárolják, a hanginformációkat a WAV kiterjesztésű fájlokban, a hangot pedig MIDI interfész formájában a MID kiterjesztésű fájlokban. Ezek támogatására egy fájlalrendszert fejlesztettek ki, amely biztosítja a CD-ROM-ról az információk optimális sebességű átvitelét, ami elengedhetetlen az audio- és videoinformációk lejátszásakor.

    Már a multimédiás technológia képességeinek ilyen rövid felsorolásából is kitűnik, hogy a számítógépek, szoftverek, fogyasztási cikkek és termelőeszközök piaca közeledik. Egy tendencia a multimédiás gyorsítók fejlesztése felé mutat. Multimédiás gyorsító - olyan hardver és szoftver, amely a grafikus gyorsítók alapvető képességeit egy vagy több olyan multimédiás funkcióval kombinálja, amelyeket általában számítógépre kell telepíteni további eszközök. A multimédiás funkciókhoz magában foglalja a digitális szűrést és a videó skálázást, a hardveres digitális videó tömörítést, a háromdimenziós grafikával kapcsolatos grafikus műveletek gyorsítását (3D), az „élő” videó támogatását a monitoron, a kompozit videó kimenet meglétét, a TV kimenetét jel (televízió) a monitorhoz. Grafikus gyorsító Egyben szoftveres és hardveres eszköz a grafikus műveletek gyorsítására: adatblokk átvitelére, objektumok árnyékolására, hardveres kurzor támogatására. A mikroáramköri technológiát az elektronikai eszközök teljesítményének növelése és geometriai méreteik minimalizálása érdekében fejlesztik. A hangkártya összetevőinek funkcióit ellátó chipek egyetlen gyufásdoboz méretű chipen vannak kombinálva. És ennek nincs határa.

    A 90-es évekre. Több mint 60 multimédiás technológiájú szoftvercsomagot fejlesztettek ki. Szabvány azonban nem volt, és ugyanabban az évben a Microsoft és az IBM egyszerre két szabványt javasolt. Az IBM az Ultimedia szabványt, a Microsoft pedig az MPC-t javasolta. Más gyártó cégek ezekre a szabványokra épülő szoftvercsomagokat kezdtek fejleszteni. Jelenleg az MPC-2 szabványt használják, emellett szabványokat fejlesztettek ki a CD-RQM, Sound Blaster - hangkártyák, MIDI interfész - szabvány különféle zenei szintetizátorok csatlakoztatására, DCI interfész - kijelző-illesztőprogramokkal ellátott interfész, amely lehetővé teszi a teljes képernyős videoinformációk lejátszását, MCI interfész - különféle multimédiás eszközök vezérlésére szolgáló interfész, grafikus adapterek szabványai. Az Apple a FujiFilmmel közösen kifejlesztette az első iparági szabványt, az 1EEEP1394-et a Fire Wire lapkakészlet kifejlesztésére, amely lehetővé teszi számos fogyasztói termék, például videokamerák, digitális interfésszel való felszerelését a multimédiás technológia terén.

    A multimédiás rendszerek megjelenése forradalmasította az olyan területeket, mint az oktatás, a számítógépes képzés, az üzleti élet és a szakmai tevékenység egyéb területei. A multimédiás technológia megteremtette az előfeltételeket a társadalom növekvő igényeinek kielégítésére. Lehetővé tette a technocentrikus megközelítés (az iparági tervezés a lehetséges technológiák előrejelzésétől függ) felváltását antropocentrikus megközelítéssel (az ipart a piac irányítja). Lehetővé teszi a világpiac egyedi igényeinek dinamikus követését, ami a kistermelés irányába mutató tendenciában is megmutatkozik. A multimédiás jelenség demokratizálja a tudományos, művészeti és ipari kreativitást. A szabadalmaztatott technológiák a hálózatosokkal együtt biztosították a társadalom informatizálódási folyamatát.

    Jelenleg a multimédiás technológiák az információtechnológia gyorsan fejlődő területei. Jelentős számú nagy és kis cég, műszaki egyetem és stúdió (különösen az IBM, az Apple, a Motorola, a Philips, a Sony, az Intel stb.) aktívan dolgozik ebben az irányban. A felhasználási területek rendkívül változatosak: interaktív oktatási ill Információs rendszerek, CAD, szórakoztatás stb.

    E technológiák fő jellemzői a következők:

    Többkomponensű információs környezet (szöveg, hang, grafika, fotó, videó) kombinálása homogén digitális ábrázolásban;

    Megbízható (másolás közbeni torzulásmentes) és hosszú távú tárolás (garancia) biztosítása kifejezést tárolás - több tíz év) nagy mennyiségű információ;

    Könnyű információfeldolgozás (a rutintól a kreatív műveletekig).

    Az elért technológiai alap az új optikai adathordozó szabványú DVD (Digital Versalite/Video Disk) használatán alapul, amely több és tíz gigabájt nagyságrendű, és minden korábbit helyettesít: CD-ROM, Video-CD. , CD-audió. A DVD használata lehetővé tette a digitális információhomogenitás koncepciójának megvalósítását. Az egyik eszköz helyettesíti az audiolejátszót, videomagnót, CD-ROM-ot, lemezmeghajtót, csúszkát stb. optikai adathordozók A DVD közelebb hozza a virtuális valóság szintjéhez.

    A többkomponensű multimédiás környezetet célszerű három csoportra osztani: hang, videó, szöveges információ.

    Az audió szekvencia tartalmazhat beszédet, zenét, effektusokat (hangokat, mint például zaj, mennydörgés, csikorgás stb., amelyeket a WAVE (hullám) elnevezés egyesít. A multimédia e csoportjának használatakor a fő probléma az információs kapacitás. Egy perc rögzítése A legjobb minőségű WAVE hangra van szüksége A memória körülbelül 10 MB, így a szabványos CD-kapacitás (legfeljebb 640 MB) legfeljebb egy órányi WAVE felvételt tesz lehetővé A probléma megoldásához hanginformáció-tömörítési módszereket alkalmaznak .

    Egy másik irány a MIDI (Musical Instrument Digitale Interface) hangok használata multimédiában (egy- és többszólamú zene, zenekarig, hangeffektusok). Ebben az esetben a hangszerek hangjait és a hangeffektusokat szoftveresen vezérelt elektronikus szintetizátorok szintetizálják. A MIDI hangok korrekciója és digitális rögzítése a segítségével történik zenei szerkesztők(szekvenáló programok). A MIDI fő előnye a kis memóriaigény – 1 perc MIDI hang átlagosan 10 kbyte-ot vesz igénybe.

    A videoszekvenciát az audioszekvenciához képest nagyobb számú elem jellemzi. Vannak statikus és dinamikus videoszekvenciák.

    A statikus videó grafikákat (rajzok, belső terek, felületek, szimbólumok grafikus módban) és fényképeket (fotók és szkennelt képek) tartalmaz.

    A dinamikus videó statikus elemek (kockák) sorozata. Három tipikus csoportot különböztethetünk meg:

    Normál videó (életvideó) - fényképek sorozata (körülbelül 24 képkocka másodpercenként);

    Kvázi-videó - ritka fényképsorozat (6-12 képkocka másodpercenként);

    Az animáció kézzel rajzolt képek sorozata. Az első probléma a videoszekvenciák megvalósítása során a felbontás

    képernyőkapacitás és színek száma. Három irány van:

    A VGA szabvány 640 x 480 pixeles (pontos) képernyőfelbontást ad 16 színben vagy 320 x 200 pixeles 256 színben;

    Az SVGA szabvány (512 KB videomemória, 8 bit/pixel) 640 x 480 pixeles felbontást ad 256 színnel;

    A 24 bites videoadapterek (2 MB videomemória, 24 bit/pixel) 16 millió szín használatát teszik lehetővé.

    A második probléma a memória mennyisége. Statikus képekhez egy Teljes képernyő A következő mennyiségű memóriát igényel:

    640 x 480 módban, 16 szín - 150 kbyte;

    320 x 200 módban 256 szín - 62,5 kbyte;

    640 x 480 módban, 256 szín - 300 kbyte.

    Az ilyen jelentős mennyiségek az audio- és videoszekvenciák megvalósításában magas követelményeket támasztanak az információhordozóval, a videomemóriával és az információátviteli sebességgel szemben. "

    Az optikai lemez nagy információmennyisége miatt nincs nehézség vagy korlátozás a szöveges információk CD-ROM-on való elhelyezésekor.

    A multimédiás technológiák fő felhasználási területei:

    Elektronikus kiadványok oktatás, szórakoztatás stb. céljára;

    A telekommunikációban számos lehetséges alkalmazással, az egyéni TV-műsor megtekintésétől és a megfelelő könyv kiválasztásától a multimédiás konferenciákon való részvételig. Az ilyen fejlesztéseket Information Highway-nek nevezik;

    Multimédiás információs rendszerek („multimédiás kioszkok”), amelyek a felhasználó kérésére vizuális információkat nyújtanak.

    Technikai felszereltség tekintetében a piac egyaránt kínál teljesen felszerelt multimédiás számítógépeket és egyedi komponenseket és alrendszereket (Multimedia Upgrade Kit), beleértve a hangkártyákat, CD-meghajtókat, joysticket, mikrofonokat és hangszórórendszereket.

    Mert személyi számítógépek Az IBM PC osztály jóváhagyott egy speciális MPC szabványt, amely meghatározza a minimális hardverkonfigurációt a multimédiás termékek lejátszásához. Az optikai CD-ROM lemezekre nemzetközi szabványt (ISO 9660) fejlesztettek ki.

    Közgazdaságtan - a dokumentum végén