A multimédia alapjai III.

A videoállományok tömörítése A multimédia alapjai III. webprogramozó A videoállományok méretét tömörítéssel lehet csökkenteni A tömörített videoállományokat felhasználás el tt kibontással (kicsomagolással) vissza kell állítani eredeti formájukba A tömörítés-kibontás történhet célhardverrel vagy szoftveres úton Szempontok Az eljárás hatékonysága: a m ködési sebesség a kibontás vonatkozásában A tömörített állomány min sége mi marad az állományban, mi kerül ki bel le (veszteségi tényez ) A tömörítés - kibontás id igénye A videoállomány tömörítésének alapkérdései Valósidej ködés Képkockák közötti tömörítés Bitsebesség vezérlés Valósidej ködés a multimédiarendszernek másodpercenként 25 30 képkockát kell megjeleníteni Ha a rendszer erre nem képes, akkor a videoállomány lejátszásakor egy-egy képkocka kiesik a képsorból A megbicsaklás nagyobb tömörítéssel a képmin ség romlása árán elkerülhet Miért? A nagyobb tömörítésnél kevesebb ideig tart a beolvasás, a kibontás id igénye viszont nem változik Tömörítés képkockák között A videoállomány pillanatfelvételek sorozata, melynél egy képkocka alig különbözik az el tte lév l Tömörítéskor kihasználják ezt a tulajdonságot A képkockát két részre bontják, az egyikbe tartoznak a változatlan részek, a másikba a megváltozott részek. 1

Deltakeret A keretbe foglalt megváltozott képrészek neve A teljes képkocka helyett tárolják Egy képkocka a korábbi teljes képkocka adataiból és a deltakeretb l állítható össze Referencia képkockák Az összes képkocka nem származtatható az el képkockákból Lehetetlenné tenné a keresést a állományban, vágást az állományból képkockák, melyek kibontásához nincs szükség az el tte lév képkockákra Leggyakrabban minden 15. képkocka referencia képkocka réshatár Az eljárások bizonyos módszerekkel döntik el, hogy melyek a megváltozott képrészek Bizonyos t réshatárok között a módosult képrészeket változatlannak tekintenek A t réshatár nagysága alapvet en befolyásolja a képmin séget és a tömörítést Széles t réshatár sok módosult képrész nem kerül be a deltakeretbe elvész bizonyos képinformáció romlik a képmin ség nagy lesz a tömörítés Keskeny t réshatár sok képrész kerül be a deltakeretbe alig van kimaradó képinformáció jó a képmin ség kicsi a tömörítés Tömörítés Az eredeti állomány és a tömörített állomány aránya. A tömörítési arány a tömörített állomány és az eredeti állomány aránya. A képkockák közötti tömörítést alkalmazó eljárások veszteséges tömörítési eljárások. 2

Képkockák közötti tömörítés Az elérhet tömörítés jóval nagyobb, mint amit a csak képkockán belüli tömörítéssel dolgozó eljárásokkal el lehet érni. A JPEG kizárólag képkockán belüli tömörítést használó eljárás, vele kb. 12 tömörítés érhet el. A képkockák közötti tömörítést használó eljárásoknál hasonló képmin ség mellett már közel 50 tömörítés is elérhet. Bitsebesség Egy másodperc hosszú videoállomány mérete 320 240 képpontot tartalmazó képkocka, 24 bites színinformáció és 25 Hz-es képváltás mellett 5.625 kbájt Ezt egy másodperc alatt kell a számítógépbe beolvasni. Ezen állomány megjelenítéséhez 8 5.625 kbájtot, azaz 45.000 kbitet kell egy másodperc alatt beolvasni. Az egy másodperc alatt beolvasandó bitek száma a bitsebesség. Bitsebesség Tömörítés esetén csökken az állomány mérete, ennek megfelel en csökken a képkocka el állításában résztvev bájtok száma. Csökken az állomány megjelenítéséhez szükséges bitsebesség. A csökkenés a tömörítéssel fordított arányban áll. Bitsebesség Tömörítés és a bitsebesség szoros kapcsolatban áll egymással. Ha például az el bbi példa szerinti videoállomány méretét tömörítéssel a tizedére csökkentjük, az állomány megjelenítéséhez csak 4.500 kbit/sec bitsebesség szükséges. Bitsebesség A bitsebesség jól mérhet paraméter, ezért a tömörít eljárás paraméterezésekor nem a tömörítést, hanem a bitsebességet kell megadni. Egy képkocka felrajzolásához szükséges bitek száma függ a képmérett l is. Kisebb képek felrajzolásához kevesebb bitre van szükség, vagyis kisebb bitsebesség használata lehetséges. Videoállomány tömörítési eljárások A videoállomány tömörítési eljárások a képkockák közötti tömörítést használó veszteséges tömörítési eljárások. AVI (Video for Windows) Általánosan az AVI egy befoglaló formátum MPEG1 MPEG2 MPEG4 Indeo 3

AVI Audio Video Interleaved RIFF (Resource Interchange File Format) általános célú multimédia fájlformátum Az AVI állományban a kép- és a hanginformáció váltakozva követi egymást Ez biztosítja, hogy lejátszáskor a kép és a hang szinkronban maradjon AVI A képadatok tömörítés nélküli vagy tömörített adatok A tömörítés nélküliek DIB formátumúak A képadatokat tömöríteni a Video1, RLE (Run Length Encoding), Indeo vagy CinePak eljárással szokták AVI képkockák közötti tömörítés csak a jelent sen átalakult képrészeket tekinti módosultnak Ezért a deltakeretek kisméret ek AVI A kisméret deltakeretekkel nagy tömörítés érhet el 15 képkockánként egy referencia képkockát helyez el Ha a videofilmben gyors mozgás van, az egyes képkockák nagymértékben különböznek egymástól, a deltakeretek is nagyméret ek tömörítés nélküli Hang az AVI-ban 11,025, 22,05 vagy 44,1 khz mintavételi frekvenciával 8 vagy 16 bit kvantálási hosszal készített WAV állományok Az AVI állományok lejátszása Médialejátszó (Video for Windows) el ször szétválasztja a kép és a hanginformációkat a különválasztott képinformációkat - ha tömörítettek - DIB formátumra bontja ki A képinformációk az grafikus kártyára kerülnek A hanginformációk a hangkártyára kerülnek id ben koordináltan, a képkocka és a hozzátartozó hang egymás után helyezkedik el a fájlban 4

MPEG szabványok Motion Picture Expert Group ISO 11.172 nagyfokú, veszteséges tömörítési eljárás elfogadható képmin ség mellett 50 -os, esetenként 100 -os tömörítést is lehet vé tesz 320 240 képpont MPEG1 1,5 Mbit/sec bitsebesség MPEG2 Nagyméret (1920 1440 képpont) képkockák 3 Mbit/sec 40 Gbit/sec közötti változó bitsebesség nem készült el MPEG3 MPEG4 Kisméret (176 144 képpont) képkockák 4,8 kbit/sec és 10 Mbit/sec közötti bitsebesség MPEG1: transzformáció, színkód összenyomás a JPEG eljárásnak mozgóképek tömörítésére továbbfejlesztett változata A képadatok és a hangadatok átlapoltan helyezkednek el. Az eljárás a hangadatokat is tömöríti 5

MPEG1 A képkockák közötti változásokat is kódolja. 10 15 képkockánként újrakezdi a képkockák kódolását. MPEG1 Az eljárás a képállományok RGB színinformációit YUV színkoordinátarendszerbe transzformálja, elválasztja a világosság- és a színkódokat, majd a színkódokat 4 : 1 : 1 arányban összenyomja. Ennek a m veletnek a végén az ember számára nem érzékelhet min ségromlás mellett a képállomány mérete felére csökken MPEG1: képkocka típusok I képkocka: teljes képkocka. P képkocka: el rebecsült képkocka. Csak a korábbi I és P képkockához képest történ változásokat tartalmazza B képkocka: kétirányú képkocka, tartalmának meghatározásához a korábbi I és P képkockát, és a következ I és P képkockát is figyelembe veszik Képcsoport Két I képkocka között található képcsoportban több P és B képkocka lehet. Egy képcsoport legfeljebb 15 képkockából állhat. MPEG1: kódolás Minden képkockát 16 16 képpontból álló makroblokkra bont, Megvizsgálja az egyes makroblokkok tartalmát. Egy képcsoporton belül csak a megváltozott makroblokkokat kódolja. A korábbi I vagy P képkockához képest megváltozott makroblokkok kódját a P képkocka tartalmazza. MPEG1: kódolás A képkockák tartalmának meghatározásánál használja a tömörítés el rebecsléssel eljárást, mivel a képkocka változások megjósolhatók. A B képkocka olyan makroblokk kódokat tartalmaz, melyek korábbi vagy a kés bbi I vagy P képkockához képest történ változást rögzítenek. A B képkockák kibontásához a korábbi és kés bbi I vagy P képkockák ismerete is szükséges, ezért az MPEG1 állományban a képkockák nem sorfolytonosan vannak tárolva. 6

Képcsoport az MPEG1 állományban MPEG1: tömörítési adatok Az 1,5 Mbit/sec bitsebességb l a hangok részesedése 0,2 Mbit/sec, a képeké pedig 1,3 Mbit/sec. CD min ség sztereo hangoknál az 1 sec hosszú hangfájl mérete 44.100 Hz 16 bit 2 [csatorna] 8 = 176.400 bájt = 1.411.200 bit = 1.345 Mbit A tömörítés 1,345 Mbit 0,2 Mbit = 6,72 1 sec hosszú képfájl mérete 320 240 [képpont] 24 bit 25 Hz = 46.080.000 bit = 43,94 Mbit A tömörítés 43,94 Mbit 1,3 Mbit = 33,8 MPEG2: bitsebesség, fájlszerkezet az MPEG1 eljárás továbbfejlesztett változata, nagyobb méret képek tömöríthet k. a bitsebesség 3 Mbit/sec 40 Gbit/sec érték között változhat, a leggyakrabban használt a 4 Mbit/sec 15 Mbit/sec közé es érték. Nagyobb bitsebességgel nagyobb méret képek tömöríthet k. MPEG2: bitsebesség, fájlszerkezet Az MPEG2 eljárás is transzformálja, majd összenyomja a színkódokat. Ezt követi az MPEG1 eljáráshoz hasonlító képkockák közötti tömörítés, melynek során az eljárás létrehoz I, B és P képkockákból álló képcsoportokat. Egy-egy képcsoportban 1 15 képkocka lehet. Ha a képcsoportban csak egy képkocka van, az I képkocka. MPEG2: tömörítés Az MPEG2 eljárás a képkockán belüli tömörítéssel kiiktat az állományból jelent s mennyiség adatot. Tömörítés közben az eljárás a képkocka tartalmától függ en vezérli a kvantálást, ami változó bitsebesség vezérlést (VBR: Variable Bit Rate) eredményez. MPEG2: tömörítés Ha a képkockáról kevés információt kell továbbítani, kicsi a bitsebesség, ha viszont sokat, nagy a bitsebesség. A változó bitsebesség következtében a képmin ség független a képtartalomtól. Mivel azonos elvek szerint tömörít a képkockák között és a képkockán belül, az MPEG2 jobb képmin séget biztosít az MPEG1 eljárásnál. 7

1. példa az MPEG2 tömörítésre Mekkora a tömörítése egy MPEG2 PAL videofájlnak, melyben a képkocka 320 240 képpontból áll, színmélysége 32 kszín. A videofájl 22,05 KHz mintavételezési frekvenciával és 16 bit kvantálási hosszal digitalizált sztereo hangot tartalmaz. Az MPEG2 fájl átlagos lejátszási sebessége 4,5 Mbit/sec. 1. példa az MPEG2 tömörítésre A videofájl hossza érdektelen, mert ismert az MPEG 2 eljárás adatátviteli sebessége 4,5 Mbit/sec. 1 sec hosszú képfájl mérete: 320 240 [képpont] 15 bit 25 Hz = 28.800.000 bit = 27,466 Mbit 1 sec hosszú hangfájl mérete bitben: 22.050 Hz 16 bit 2 [csatorna] = 705.600 bit = 0,673 Mbit Tömörítés: (27,466 + 0,673) Mbit = 28,14 Mbit 4,5 Mbit = 6,25 2. példa az MPEG2 tömörítésre Mekkora a tömörítése egy MPEG2 PAL videofilmnek, melyben a képkocka 640 480 képpontból áll, színmélysége 16 Mszín. A videofájl 48 KHz mintavételezési frekvenciával és 20 bit kvantálási hosszal digitalizált sztereo hangot tartalmaz. Az MPEG2 fájl átlagos lejátszási sebessége 4,5 Mbit/sec. 2. példa az MPEG2 tömörítésre A videofájl hossza érdektelen, mert ismert az MPEG2 eljárás átlagos adatátviteli sebessége 4,5 Mbit/sec. 1 sec hosszú képfájl mérete bitben: 640 480 [képpont] 24 bit 25 Hz = 184.320.000 bit = 175,78 Mbit 1 sec hosszú hangfájl mérete bitben: 48.000 Hz 20 bit 2 [csatorna] = 1.920.000 bit = 1,83 Mbit Tömörítés: (175,78 + 1,83) Mbit = 177,6 4,5 Mbit = 39,5 MPEG4: jellemz k a multimédia kommunikáció számára készült, kis bitsebesség (VLBV = Very Low Bitrate Video) használatát lehet vé tév tömörítés. Kis bitsebesség (4,8 64 kbit/sec), kis képkocka (176 144 képpont), kis képváltási frekvencia (max. 15 Hz) MPEG4: jellemz k nagyobb képpel és képváltási frekvenciával köd alkalmazásoknál is használható 64 kbit/sec és 10 Mbit/sec érték közé es bitsebességekkel. a kis képváltási frekvenciával dolgozó, QCIF (Quarter Common Intermediate Format) formátumtól (176 144 képpont) a 800 600 képpont formátumig minden képerny formátumot támogat. 8

MPEG4: jellemz k használja az MPEG szabványok összes lehet ségét további algoritmusokat is használ a kis bitsebesség biztosítására. MPEG4: objektumok tetsz leges alakú képi objektumok önálló kezelése Az MPEG4 támogat hangokat, képeket tartalmazó audiovizuális objektumokat (AVO). MPEG4: objektumok képadat tömörítési algoritmusa tartalomalapú kódolási módot használ. Az eljárás önállóan képes tömöríteni és kibontani videó objektumokat. A videó objektumokat az eljárás a tömörített állományban önállóan kezeli. A tartalomalapú kódolás hatékonyabbá teszi képkocka-sorozatok tömörítését, mert használja az objektumra vonatkozó mozgás el rejelzést, ami animációs lehet ség. MPEG4: hibakezelés és hibat rés A hálózaton történ adatátvitelben mindig el fordulnak hibák. Az MPEG4 kiváló hibakezelési és hibat rési tulajdonságokkal rendelkezik, ami lehet vé teszi a hibás információk kiiktatását, és a videofilm újraszinkronizálást. MPEG4: hibakezelés és hibat rés A hibás csomagokat nem lehet újratovábbítani. Hibajavító adatok továbbítása a korlátozott sávszélesség miatt nem lehetséges. Ezért a hibás csomagot ki kell iktatni. Ekkor megszakad a videofilm közvetítése. A közvetítés folytatásához lehet vé kell tenni, hogy a multimédiarendszer megtalálja a videofilmben a következ kifogástalan képkocka kezdetét. Ezért az MPEG4 eljárás a továbbított bitfolyamba jelz ket (markereket) iktat be, melyek a vev nek biztosítják az újraszinkronizálás lehet ségét. Példa: MPEG4 tömörítés Mekkora a tömörítése egy MPEG4 állománynak. Az állomány egy PAL videoállományt tartalmaz, melyben egy képkocka 176 144 képpontból áll, a színmélység 256 szín, a képváltási frekvencia 15 Hz. A hangállomány mono hangállomány 22,05 KHz mintavételezési frekvenciával, a kvantálás hossza 8 bit. Az MPEG4 fájl átlagos adatátviteli sebessége 64 kbit/sec. 9

Példa: MPEG4 tömörítés A videofájl hossza érdektelen, mert ismert az MPEG4 eljárás átlagos adatátviteli sebessége, ami 64 kbit/sec. 1 sec hosszú képfájl mérete bitben: 176 144 [képpont] 8 bit 15 Hz = 3.041.280 bit = 2.970 kbit 1 sec hosszú hangfájl mérete bitben: 22.050 Hz 8 bit 1 [csatorna] = 176.400 bit = 172,3 kbit Tömörítés: (2.970 + 172,3) kbit = 3.142,3 64 kbit = 49,1 Indeo fájlszerkezet Az Indeo program ingyenesen terjesztett digitális videoállomány tömörít és kibontó program, a videoállományokkal együtt átadható. Indeo fájlszerkezet Az Indeo program képkockán belüli és képkockák közötti tömörítéssel dolgozik. A tömörített állományban vannak kulcsképkockák és delta képkockák. A program képkockán belüli tömörítéssel tömöríti a kulcs-képkockákat, ezért ezek önállóan kibonthatók. A delta képkockák a képnek csak megváltozott részeit tartalmazzák, ezért csak a korábbi kulcsképkocka ismeretében bonthatók ki. Indeo fájlszerkezet Alapértelmezés szerint minden 15. képkocka kulcs-képkocka. A kulcs-képkockák egymástól való távolsága alapvet en befolyásolja a képmin séget és az adatátviteli sebességet. Ha a kulcs-képkockák közötti távolság kicsi, akkor a képmin ség jó, de nagyobb bitsebesség kell az állomány továbbításához. Indeo paraméterezés Az Indeo állományban a kép- és hanginformációk váltakozva helyezkednek el. Megadható, hogy a képkockákhoz tartozó hanginformáció hogyan helyezkedjen el a fájlban. Alapértelmezés szerint minden képkockához tartozik hanginformáció, de megadható, hogy a hanginformáció ritkábban helyezkedjen el a fájlban. Indeo paraméterezés Tömörítéskor az ablak méretet, a képváltási frekvenciát, az átlagos adatátviteli sebességet, a kép- és hangállomány váltakozásának arányát és a kulcs-képkockák közötti távolságot kell megadni. Ha az alkalmazó szerint a képmin ség fontosabb az adatátviteli sebességnél, akkor a kulcs-képkockák közt kis távolságot kell beállítani. Az eljárás a tömörítést a legkisebb bitsebességnél biztosítja. 10

A tömörítéskor beállítandó paraméterek: Ablak méret: 320 240, 240 180 vagy 160 120 képpont Képváltási frekvencia: 5 10, 15, 24, 25, 30 Hz Kulcs-képkockák távolsága: 15 Képállomány hangállomány váltakozásának aránya: 1 Adatátviteli sebesség: kbájt/sec értékben megadott szám Indeo paraméterek Ökölszabály: az adatátviteli sebességet 10 -es tömörítést feltételezve kell megadni. Ha az állomány a 320 240 képponttal, 24 bit színkóddal és 25 Hz képváltási frekvenciával kerül rögzítésre (állomány méret 5.625 kbájt/sec), 562,5 kbájt/sec (4.500 kbit/sec) adatátviteli sebességet célszer beállítani. Az Indeo állomány lejátszása Lejátszáskor az eljárás figyeli a képinformációk és a hanginformációk kapcsolatát. Ha az eljárás késedelmet észlel, megkísérli a szinkronizmust oly módon helyreállítani, hogy nem bontja ki az összes képkockát. Az Indeo állomány lejátszása Ha az eljárás nem bont ki egy képkockát, akkor kiejti azt a megjelen képkockák sorából. A képkocka kiejtés hatása függ a kiejtett képkocka típusától. Az eljárás nem rajzolja fel a képerny re a kiejtett képkocka után a következ kulcs-képkockáig található összes képkockát. Az eljárás tehát a videoállományokat a számítógép számolási teljesítményéhez illeszked en bontja ki és játssza le. Az Indeo állomány lejátszása A lejátszás annál jobb, minél nagyobb teljesítmény a számítógép. Az Intel bevezette a teljesítmény skálázás fogalmát, ami azt jelenti, hogy egy videoállomány lejátszása a rendelkezésre álló számítási teljesítményhez igazodik. Az Indeo állomány lejátszása Az elérhet lejátszási sebesség a monitor színmélységét l is függ. Ha a számítógép kevesebb színt jelenít meg, akkor több képet képes lejátszani, vagyis a lejátszás folyamatosabb lesz. A képmin séget a nagyobb színmélység javítja, de a mozdulatok szögletesek mindaddig, amíg a számítógépnek nincs elegend teljesítménye a megfelel lejátszási sebességhez. 11

Az Indeo állomány lejátszása A képméret és a másodpercenként lejátszott képek száma közötti arány egyik vagy másik irányba optimalizálható. Annak megfelel en, hogy melyik a fontosabb, az alkalmazó két lehet ség között választhat: Nagyobb méret ablak kisebb képváltás számmal kisebb méret ablak nagyobb képváltás számmal. Példa: Indeo lejátszás Mekkora adatátviteli sebességgel lehet egy Indeo állományt lejátszani? Az állományban a képkocka mérete 240 160 képpont, a színmélység 32 kszín. A képváltási frekvencia 25 Hz. A hangállomány mono hangállomány, melyben a mintavételezési frekvencia 22,05 KHz, a kvantálás hossza 8 bit. Példa: Indeo lejátszás 1 sec videó képállomány hossza: 240 160 [képpont] 15 bit 25 Hz 8 = 1.800.000 bájt 1 sec hangállomány hossza: 22050 Hz 8 bit 8 = 22.050 bájt 1 sec videoállomány hossza: 1.800.000 bájt + 22.050 bájt = 1.822.050 bájt Példa: Indeo lejátszás 1 sec Indeo állomány hossza: 1.822.050 bájt 10 = 182.205 bájt = 1.457.640 bit Lejátszási sebesség : 1.457.640 bit/sec = 1.423,5 kbit/sec = 1,39 Mbit/sec A konferencia fogalma Tanácskozás Szükséges a résztvev személyek találkozása. Egy személy beszél a többi résztvev nek. A résztvev k meghallgatják az el adót, amihez hozzászólhatnak, lehetséges a résztvev k és az el adó közötti párbeszéd. A konferencián történteket általában az elnök szabályozza. Kerekasztal megbeszélés Speciális konferencia, Több el adó egymás után fejti ki gondolatait egy témával kapcsolatban, Az eseményeket egy moderátor koordinálja. A kerekasztal megbeszélés résztvev i és a hallgatóság között is lehetséges a párbeszéd. 12

Távkonferencia Egymástól távollév személyek közötti kapcsolat, aminek mindig van valamilyen célja. A személyek között létrejöv kapcsolat formája szerint a távkonferencia lehet audió konferencia, a résztvev k telefonvonalon át csak hallják egymást. audiografikus konferencia, a résztvev k telefonvonalon hallják egymást, és állóképeket továbbíthatnak egymásnak. videokonferencia, a résztvev k hallják és látják egymást. Videokonferencia Különböz helyszíneken tartózkodó emberek tanácskozása videokamerák, mikrofonok, hangszórók, számítógépes hardver és szoftver valamint adatátviteli vonalak segítségével. Minden helyszínen valósid ben felveszik a hang- és képadatokat, és továbbítják azokat a többi helyszín felé. Minden helyszínen a beérkez hang- és képadatokat dekódolják, és megjelenítik hangszórón és képerny n. Két résztvev s videokonferencia Mindkét helyszínen van számítógép, amihez videokamera és mikrofon csatlakozik. A két számítógép videokonferencia íróasztali rendszer. Az egyik helyszínen felvett kép- és hangadatok a partner számítógépének hangszóróján szólalnak meg, illetve képerny je ablakában jelennek meg. A két számítógép adatátviteli hálózaton keresztül van egymással kapcsolatban. Többpontos videokonferencia Három vagy több helyszín között van kapcsolat. A kapcsolat kialakításának két módja lehetséges: az egyik esetben minden helyszín minden helyszínnel önálló videokonferencia íróasztali rendszeren keresztül tart kapcsolatot. A másik az interaktív videokonferencia, ahol minden helyszínen megtörténik a kép- és hangadatok felvétele, egy rendez (elnök, moderátor) dönt arról, hogy résztvev k mit halljanak, illetve lássanak. Videokonferencia íróasztali rendszer Videokonferencia íróasztali rendszer Egy PC rendszer, amiben van egy vagy több videokamera vezérl, videodigitalizáló kártya tömörítést végz hardverrel és szoftverrel, a tömörített videoállomány kibontását végz szoftver, hangkártya hangtömörít és kibontó szoftverrel, adatátviteli vezérl. 13

Videokonferencia íróasztali rendszer A rendszernek a képváltási frekvencia által megszabott id alatt kell tömöríteni, és az adatátviteli vonalon keresztül továbbítani az adatokat. Ezt a feladatot a szoftver és a videodigitalizáló kártya közösen oldja meg. A rendszernek fogadni kell a vonalról érkez tömörített adatfolyamot, szoftver úton kicsomagolni azt, a képkockákat megjeleníteni a képerny ablakban (176 144 vagy 352 288 képponton), a hangot pedig a hangkártyán keresztül megszólaltatni. Videokonferencia íróasztali rendszer A videokamera a videodigitalizáló kártyához van csatlakoztatva, ez digitalizálja és tömöríti a videokamera analóg jelét. A leggyakrabban alkalmazott tömörítés a H.261 szabvány szerinti tömörítés, amivel csak képadatok tömöríthet k, de Internet környezetben el fordul az MPEG4 szerinti tömörítés is. A tömörített adatfolyamot a számítógép a megfelel adatátviteli csatolón keresztül továbbítja a többi helyszín felé. Videokonferencia íróasztali rendszer Olyan videodigitalizáló kártyát kell az íróasztali rendszerben használni, ami az alkalmazott szabvány szerint tömörít. Ha az alkalmazott szabvány a H.261 szabvány, akkor ilyen tömörítéshez készített videodigitalizáló kártyát kell használni. MPEG4 tömörítésnél esetén az alkalmazandó kártyának MPEG4 el írás szerint kell tömöríteni. Videokonferencia íróasztali rendszer A rendszernek a képváltási frekvencia által megszabott id alatt kell tömöríteni és az adatátviteli vonalon keresztül továbbítani az adatokat. Ezt a feladatot a rendszerben található videodigitalizáló kártya és alkalmazói szoftver közösen valósítja meg. Videokonferencia íróasztali rendszer A rendszer fogadja a vonalról beérkez tömörített adatfolyamot, szoftver úton kicsomagolja azt, és a képváltási frekvencia által megszabott ütemezésben megjeleníti a képkockákat egy ablakban, ezzel párhuzamosan megszólaltatja a hangkártyához csatlakoztatott hangszóróban a hangokat. Az ablak 176 144 vagy 352 288 képpontból áll. Videokonferencia íróasztali rendszer Az íróasztali rendszer valósidej számítógéprendszer. M ködését alapvet en befolyásolja az adatátviteli vonalakon elérhet bitsebesség. 14

Többpontos videokonferencia típusok m sorszóró konferencia interaktív konferencia sorszóró konferencia csak az el adó jogosult beszélni, t látják és hallják a többi helyszínen a részvev k. A helyszínek között nincs él TV közvetítés, az el adó nem látja, és nem hallja a többi résztvev t. Ez a videokonferencia típus adatátviteli vonalon lebonyolított televíziós m sorszórás. interaktív konferencia Az interaktív konferencia minden résztvev jét - bizonyos korlátozások mellett - láthatja és hallhatja a többi résztvev, ez biztosítja a résztvev k közötti személyes kapcsolatot. Minden helyszínen egy vagy több személy lehet. Az interaktív konferenciát tekintjük videokonferenciának. Videokonferencia rendszerek Videokonferencia íróasztali rendszer: személyi számítógép néhány speciális hardverrel és szoftverrel. Videokonferencia termi rendszer: több, együttm köd számítógép számos speciális hardverrel és szoftverrel. A rendszerek követik az ITU (International Telecommunication Union) H.320 videokonferencia szabványcsalád el írásait. Képméret és képváltási frekvencia A videokonferencia rendszerekben a NTSC vagy PAL TV rendszerek által használt videó formátumot használják. A videó paraméterek alapértelmezés szerint: Képméret: QCIF (Quarter Common Intermediate Format): 176 144 képpont = 25.344 képpont. Képváltási frekvencia: 29,97 Hz, de használható a 25 Hz érték is. Opcionális képméret: CIF (Common Intermediate Format): 352 288 képpont = 101.376 képpont. Adatátvitel A videokonferencia rendszerek közötti kapcsolatot adatátviteli vonalak teremtik meg. Hagyományos telefonvonal: kicsi sávszélesség, kicsi bitsebesség. A jelentkez problémák: nem folyamatos a kép a képerny n, szinkron hibák, rossz képmin ség. Problémák elhárítása: nagyobb sávszélesség vonal használata. 15

Adatátviteli kapcsolat modellek Távbeszél hálózati modell: vonalkapcsolásos m ködési mód. Csomagkapcsolt hálózati modell: csoportos címzéssel megvalósított többhelyszínes m ködés. A kapcsolat létrejötte A videokonferencia megtartható ha helyszínek között létrejött valamelyik modell szerinti kapcsolat. A kapcsolat létrejötte után a videokonferencia rendszer a vonalra kapcsolódik, és állandó bitsebességgel, és állandó késleltetéssel továbbítja a vonalon az információkat. Az adatokat állandó bitsebességgel továbbítják, ezért a tömörít eljárások állandó bitsebességgel, és nem állandó képmin séggel dolgoznak. Távbeszél hálózati modell A helyszínek közötti kapcsolat vonalkapcsolással jön létre. Az adatátviteli vonalak a konferencia id tartamára a konferencia adatok továbbítását szolgálják. Mivel az adatátvitel kétirányú, duplex kapcsolat szükséges. Általában szélessávú vonalakat használnak, de a rendelkezésre álló a kapacitásnak csak felét lehet egy egyirányú átvitel számára lefoglalni. vonal vezérléses üzemmód Mindegyik helyszínt mindegyik helyszínnel összekötnek. A szükséges vonalak száma n (n - 1)/2. 4 helyszín esetén 4 (4-1) : 2 = 6 vonal. helyszín vezérléses üzemmód (floor control) A helyszíneket összekötik egy többpontos vezérl egységgel. A rendez kiválasztja a helyszíneken megjelen kép- és hangadatokat. Többpontos vezérl egység használata 16

Csomagkapcsolt hálózati modell nincs biztosítva az állandó bitsebesség és az állandó késleltetés, el fordulhat adatvesztés (Internet), nem garantált a konferencia zárt jellege. A bitsebességgel és késleltetéssel kapcsolatos problémákat a videokonferencia tömörít -kibontó eljárások képesek széles határok között kezelni. Internet Lehet ség nemzetközi videokonferencia tartására. Interneten videokonferenciát csak akkor lehet tartani, ha az Interneten minden helyszín számára biztosított az adatátvitelhez szükséges bitsebesség (sávszélesség). A szükséges bitsebesség QCIF (176 144) formátum, 8 bit színmélység és 10 Hz képváltási frekvencia esetén, 32- szeres tömörítéssel, hangadatokkal 64,6 kbit/sec. Képadatok: 176 144 8 10 = 2.027.520 bit/sec : 32 = 63.360 bit/sec = 61,9 kbit/sec Hangadatok: 11025 8 1 = 88200 bit/sec : 32 = 2.756 bit/sec = 2,7 kbit/sec Összesen: 61,9 + 2,7 = 64,6 kbit/sec Lokális hálózat szélessávú hálózat, különösebb nehézség nélkül megvalósítható a vonal vezérléses hálózati modell. Minden helyszín a hálózaton keresztül tömörítve továbbítja kép- és hangadatait a többi helyszín felé. Az egyes helyszíneken választhatnak: egyetlen konkrét helyszín eseményeit jelenítik meg a képerny n, vagy a képerny n külön-külön ablakban megjelenítik az összes helyszínt. Lokális hálózat Minden tömörít -kicsomagoló eljárás aszimmetrikus eljárás, mert a tömörítés jóval tovább tart a kicsomagolásnál. A videokonferencia rendszer tehát több tömörített adatfolyamot képes kicsomagolni, mint amennyit digitalizálni és tömöríteni tud. Adattömörítés Adattömörítéssel lehet csökkenteni az adatátviteli vonalon továbbításra kerül adatmennyiséget. Tömörítéssel elérhet, hogy videojeleket a hangtechnika adatátviteli sebességével lehessen továbbítani. 17

Adattömörítés Ha 25 Hz-es képváltási frekvenciával továbbítunk 176 144 képpontból álló képkockákat (QCIF formátum, színkód 24 bit), akkor 15.206.400 bitet kell másodpercenként továbbítani. Ez lokális hálózatban lehetséges, de más hálózatban nem. Adattömörítés Videokonferencia esetében a továbbítandó bitmennyiség csökkentésére két dolgot lehet csinálni: a képben kevesebb részletet továbbítani, kevesebb képkockát továbbítani, mivel kevés a mozgás. H.261 szabvány Videokonferencia adatok tömörítésére szolgáló szabvány. Az ISDN hálózat miatt p 64 kit/sec bitsebességet definiáltak benne. A p együttható 1 és 30 közötti egészszám. p = 1 2; videotelefon, ahol rossz képmin ség elfogadott p = 6 30; videokonferencia, ahol a képmez ben több személy tartózkodik, és mozog Képváltási frekvencia alapértelmezés szerint 30.000 : 1001 = 29,97, ez egyharmadára csökkenthet. A szabvány csak sorfolytonos képet ismer. (Videokamera) Képformátum: H.261 szabvány alapértelmezés QCIF (176 144), opcionális: CIF (352 288) Színmélység: 24 bit H.261 szabvány A kódolási algoritmus hasonlít az MPEG algoritmusához. Ismeri a képkockán belüli és a képkockák közötti tömörítést. A képkockán belüli tömörítés a JPEG eljáráshoz hasonlóan történik (szín-koordinátarendszer transzformáció, színkód összenyomás, stb.). A képkockák közötti tömörítésnél csak I és P képkockát használ. A tömörített adatfolyamban a képkockák sorfolytonosan helyezkednek el, ezért alkalmas valósidej ködésre. Képkocka sorozat egy H.261 szabvány szerint tömörített fájlban 18

H.261 szabvány Az algoritmus állandó bitsebességet biztosít, ezért a relatíve álló képek képmin sége jó, a gyorsan változó képek képmin sége rossz. A H.261 szabvánnyal 48 tömörítés könnyen elérhet. Adatátviteli sebesség: 176 144 24 30 = 18.247.680 bit/sec : 48 = 380.160 bit/sec = 371,25 kbit/sec H.261 szabvány Továbbításához az ISDN vonalon 6 B csatornát kell összevonni. Mivel a H.261 szabvány hangadatokkal nem foglalkozik, azokat külön csatornán kell továbbítani. A videokonferencia adatok továbbításához 2 (duplex üzemmód miatt) 6 + 1 B csatorna szükséges. Tömörítés egy H.261 szabvány szerinti fájlban Képkocka méret: 176 144 képpont Színmélység: 256 szín Képváltási frekvencia: 15 Hz Képkocka bitben: 176 144 8 = 202.752 bit = 198 kbit 1 másodperc hosszú képállomány bitben 198 kbit 15 Hz = 2.970 kbit Tömörítés 64 kbit/sec adatátviteli sebesség esetén 2.970 kbit/sec 64 kbit/sec = 46,4 szeres Tömörítés egy H.261 szabvány szerint tömörített fájlban Képkocka méret: 352 288 képpont Színmélység: 256 szín Képváltási frekvencia: 25 Hz Képkocka bitben: 352 288 8 = 811.008 bájt = 792 kbit 1 másodperc hosszú képállomány bitben 792 kbit 25 Hz = 19.800 kbit Tömörítés 384 kbit/sec adatátviteli sebesség esetén: 19.800 kbit/sec 384 kbit/sec = 51,6-szeres Tömörítés A tömörítés az a m velet, melyben egy bizonyos információt megjelenít adatmennyiséget csökkentik. Adat és információ különböz fogalmak. Az adat hordozza az információt. Tömörítés Ugyanazt az információt különböz mennyiség adat hordozhatja. Redundáns egy adathalmaz, ha mennyisége több, mint amennyi az információ hordozásához szükséges. Tömörítéskor eltávolítják az adathalmazból azokat az adatokat, melyek egy információ megjelenítéséhez valamilyen okból nem szükségesek. 19

Redundanciák Az adathalmaz által képviselt információban lehetnek az adathalmaz szerkezetével, és az információ megjelenítésével kapcsolatos redundanciák. Az adathalmaz szerkezetével kapcsolatos redundancia információ független, nem befolyásolja az információ megjelenését. Az információk megjelenítésével kapcsolatos redundanciák információ függ ek, mert köt dnek az információkhoz. Redundanciák A kódolási redundancia az adathalmaz adatszerkezetével kapcsolatos, ezért információ független. A képi redundancia és a pszichovizuális redundancia az adatok által hordozott képpel, és az ember látásával kapcsolatos, ezért információ függ. A pszichoakusztikus redundancia az ember hallásával kapcsolatos, ezért szintén információ függ. Pszichovizuális redundancia A képeken sok olyan információ lehet, amit az emberi szem nem képes érzékelni. Ha csak a kép megjelenítése a feladat, pontos feldolgozására nincs szükség, akkor felesleges az ember számára nem látható információt megjeleníteni és tárolni. A nem látható információ kiiktatása adattömörítés. Pszichovizuális redundancia A pszichovizuális redundancia tömörít eljárásai megkeresik a nem érzékelhet képelemeket, és bizonyos paramétereknek megfelel en kiiktatják azokat. A pszichovizuális tömörítés mindig információvesztéssel jár. A tömörített adathalmazból az eredeti adathalmaz nem állítható vissza. A pszichovizuális redundancia információfügg redundancia. Pszichoakusztikus redundancia A hangállományokban sok olyan adat van, amit az ember füle nem érzékel, vagy ami zavarja az érzékelést. A nem hallható illetve zavaró adat a hangállományokból kiiktatható, ezzel adattömörítés érhet el. Pszichoakusztikus redundancia A felesleges adat kiiktatásával adattömörítés érhet el. A pszichoakusztikus redundancia kihasználásán alapuló adattömörítés információvesztéssel jár. A tömörített adathalmazból az eredeti adathalmaz nem állítható vissza. A pszichoakusztikus redundancia információfügg redundancia. 20

A tömörítéssel kapcsolatos elvárások Az eredeti és a tömörített adathalmaz mennyiségének hányadosa, a tömörítés, a lehet legnagyobb legyen. A tömörít algoritmus használja ki a tömörítend adathalmaz bels szerkezetének sajátosságait, illeszkedjék hozzá. A tömörít algoritmus legyen hatékony. Az algoritmus illeszkedjék a már meglév rendszerekhez. Ha tömörítéskor adatveszteség keletkezik, fontos, hogy ne romoljon az információ min sége. tömörítés A tömörítés azt fejezi ki, hogy milyen mértékben csökkent a tömörített állomány mérete az eredeti állomány méretéhez képest. veszteségi tényez megmutatja az eredeti adatmennyiségb l kimaradó adatok arányát. A veszteségi tényez l függ a kép min ségromlása tömörítés és kibontás során. A veszteségi tényez szorosan kapcsolódik a tömörítéshez, nagyobb tömörítésnél több adat vész el. Tömörítés, veszteségi tényez Egyes tömörítési eljárások kapcsolatban állnak az emberi érzékeléssel, mert el ször azokat az adatokat távolítják el az állományból, melyeket az ember nem érzékel. Csak nagyobb tömörítésnél távolítanak el olyan adatokat, melyek érzékelhet k, de melyeket az eljárás lényegtelennek ítél meg. Emiatt keletkezik min ségromlás. Veszteségmentes tömörítés tömörítés után a tömörített állományból az eredeti állomány visszaállítható. A veszteségmentes tömörítéssel csak a kódolási és a képi redundancia csökkenthet. Az adathalmaz szerkezetét l függ elérhet tömörítés 5 és 10 érték között van. Veszteséges tömörítés tömörítés után a tömörített állományból az eredeti állomány nem állítható vissza. A veszteséges tömörítéssel viszonylag nagy tömörítés érhet el, értéke mindig a megengedett min ségromlástól függ. Az elérhet tömörítés mindig nagyobb a veszteségmentes tömörítésnél elérhet nél. Veszteséges tömörítés a pszichovizuális és a pszichoakusztikus redundancia csökkentése. 21

Tömörítés veszteséges tömörítésnél Hangállományok veszteséges tömörítésekor észrevehet min ségromlás nélkül 12 tömörítés érhet el. Ennél nagyobb a tömörítésnél a hang min sége romlik. Képállományok tömörítésénél észrevehet min ségromlás nélkül 12 és 25 közötti tömörítés érhet el. Min ségromlással 70 tömörítés is elérhet. Tömörítés veszteséges tömörítésnél Videoállományok tömörítésénél észrevehet min ségromlás nélkül a tipikus tömörítés 20 és 50 közötti érték. Észrevehet min ségromlással nagyobb tömörítés elérhet. Veszteségmentes tömörítés A képállományok tömörítésére használják a veszteségmentes tömörítéseket. A tömörített kép kibontása után keletkez kép az eredeti képpel teljesen azonos, az eredeti és a kibontott kép képpontjainak szín- és világosságkódjai egyformák. Veszteségmentes tömörítési eljárások: különbségi kódolás, változó hosszúságú kódolás (Huffman-kódolás, aritmetikai kódolás), bitsík kódolás, homogén foltok kódolása, határoló vonal kódolás (futamhossz-kódolás, kontúrkövetés), kódolás el rebecsléssel. Veszteséges képtömörítés nem biztosítják az eredeti képtartalom maradéktalan helyreállítását. Követelmény viszont a látvány változatlansága, ami viszont nem jelenti a képpont értékek pontról pontra való azonosságát. Veszteséges képtömörítés A megengedett képmin ség romlás függvényében nagy tömörítés érhet el. Tipikus tömörítés 20, de elérhet ennél nagyobb érték is. Két f csoport ismert: El rebecslésen alapuló módszerek csoportja. Matematikai transzformáción alapuló módszerek csoportja. Multimédia szoftvertermék létrehozása A célok definiálása Specifikáció készítés Tervezés, készítés Tesztelés Terjesztés 22

A termék célja, a felhasználók köre El ször tisztázni kell a termék létrehozásának a célját. A termék célja lehet oktatás, szórakoztatás, tárgyak vagy események magyarázata, stb. Szem el tt kell tartani, hogy a beépített elemek a mondanivaló átadását könnyítik meg, ennek megfelel en kell használni ket. A termék célja, a felhasználók köre Egy multimédia szoftver termékben a multimédia effektusok mennyiségét és milyenségét a feltételezett felhasználók igényeihez kell igazítani. Csak olyan elemeket szabad beépíteni a termékbe, melyek a továbbítani kívánt információkkal teljes összhangban vannak, pontosan kifejezik annak lényegét. Alkalmazási környezet A terméket valamilyen környezetben történ alkalmazásra fejlesztik. Célszer a termék kivitelének kialakításakor az alábbiakat figyelembe venni: a terem méretét, a néz k elhelyezkedésének a módját, a használni tervezett képerny méretét és elhelyezését, a megvilágítás módját. Mindez befolyásolhatja a bet méretet, a bet típust, a használni tervezett színeket, stb. A képerny kép kialakítása Minden képerny oldal legyen egyszer, áttekinthet, érthet Az egymást követ képerny oldalak lépésr l lépésre haladjanak el re a gondolat közvetítésében Szokványos szóhasználat könnyít a képerny megértésében Az alkalmazásra kerülõ hatás pontosan meghatározott célt szolgáljon Minden terméket ki kell próbálni, és nem szabad elzárkózni módosítása el l. A képerny kép Minden képerny kép háttérb l és el térb l áll. Az egyszer kialakított háttér módosítható. A háttér a képerny egyik legfontosabb eleme. El készíti a várható információt, meghatározza hangulatát, ami lehet mulatságos, komoly, elegáns, stb. Tisztázni kell, hogy az adott képerny nek milyen benyomást, érzést kell közvetíteni, ezután szabad a hátteret kialakítani. Színek Színekkel kiemelhet k fontos pontok, és összeköthet k az egymáshoz kapcsolódó gondolatok. A színek megjelenítése rendszerfügg. A színek megváltozhatnak, ha az alkalmazás egy másik képerny n jelenik meg. 23

Alkalmazási szempontok Kontraszt dús színkombinációkat célszer használni az el térben illetve a háttérben lév elemeknél. Ne legyen túl sok szín egy képerny oldalon. Ne csak színekkel legyenek a képelemek megkülönböztetve. A színek hangulatot, benyomást közvetítenek Kerülni kell a telített színek használatát. Nem szabad elfelejteni, vannak színvakok és színtéveszt k. Ábrák "egy kép több információt szolgáltat mint több ezer szó". Ez különösen képerny re készített termékeknél igaz. Legyen az ábra az üzenet lényeges eleme. Csak jó min ség fényképet szabad használni. Ne legyenek az ábrák zavarosak. Átúsztatások Az átúsztatás a termékekbe életet lehel. Az átúsztatások magukra irányítják a néz k figyelmét, és gondoskodnak arról, hogy a néz kben kialakuljon a haladás érzete. Ne használjon sok átúsztatást egy képerny oldalon belül. Legyen a néz knek elég idejük a szöveg elolvasására, befogadására. Az átúsztatásoknál tartsa be a szokványos mozgási konvenciókat. Európában a szokványos mozgási irány a balról jobbra, a felülr l lefele és az óramutató járásával egyez irány. Hangok A hang a multimédia termékek lényeges alkotó eleme, mely minden más elemnél jobban segít a néz k érdekl désének felkeltésében. Az alkalmazót a hanghatások irányítják, ez pedig javítja a multimédia termék hatékonyságát. Ha egy termékben hangokat használ, gondoskodjon arról, hogy a hang és a képerny kép szinkronban legyen. Ha egy hang és egy képi elem egymással kapcsolatban van, szinkronban kell megjelenni. Az épít elemek forrása Az épít elemek lehetnek vásárolt termékek vagy saját fejlesztés termékek. A szerz i rendszerek tekintélyes mennyiség multimédia épít elemmel kerülnek forgalmazásra, melyeket könnyedén be lehet építeni a multimédiaalkalmazásokba. Ezeknek az épít elemeknek hátránya az, hogy konfekció jelleg ek. Az épít elemek forrása Ha van lehet ség, használjunk saját fejlesztés elemeket a multimédia termékben. Ez két el nnyel jár: Saját fejlesztés elemek kivitele és min sége szabályozható. Nincsenek szerz i jogi problémák. 24

Az épít elemek forrása A szerz i rendszerek gyakran objektumorientált programozási felületet nyújtanak, tehát be lehet építeni az termékbe a saját fejlesztés épít elemeket. Az épít elemek forrása A multimédiaalkalmazások épít elemei származhatnak meglev anyagokból, könyvekb l, folyóiratokból, hangfelvételekb l, letölthet k az Internetr l is. Ezek az elemek könnyen beültethet k az alkalmazásokba, viszont gyakran szerz i jogvédelem alatt állnak. Használtukhoz engedély szükséges. Minden idegen szerz l származó jogvédett anyag esetében a szerz t, vagy kiadót meg kell keresni, és engedélyeztetni kell az adott anyag felhasználását. Kész, digitalizált hang-, videoállományokat, animációkat is be lehet ültetni a multimédiaalkalmazásba. Ilyen anyagok megvásárolhatók, használatukért viszont licencdíját kell fizetni. Az elkészült termék tesztelése Az elkészült terméket prototípusnak tekintjük, tesztelése a termék m ködésének ellen rzése. Ennek során számos dolgot kell ellen rizni: A képerny n megjelen szöveges részeket tartalom, helyesírás és olvashatóság szempontjából A terméket m ködés szempontjából. Meg kell vizsgálni, hogy a prototípus a specifikációban megadott módon m ködik. A navigációt a résztvev kapcsolók m ködése, és a kívánt helyre való ugrás megvalósítása szempontjából. Az elkészült termék tesztelése A szükséges módosításokat meg kell valósítani, a hibákat ki kell javítani. Ezt követ en a terméket újból be kell vizsgálni. Ez a folyamat addig tart, amíg el nem készül a kifogástalan kiviteli formájú és ködés termék Az elkészült termék tesztelése Meg kell vizsgálni, hogy a termék m ködik-e különböz hardver konfigurációkon. Ha vannak konfigurációs elemek, melyeken az alkalmazás nem m ködik megbízhatóan, a terméket módosítani kell. Ha ez nem lehetséges, akkor a dokumentációban megadni, hogy a termék milyen konfiguráción m ködik kifogástalanul. El készületek a terjesztésre Az elkészült multimédiaalkalmazás összes állományát át kell másolni egy CD-R, DVD-R mesterlemezre. A mesterlemez kerül a sokszorosító m helybe, ahonnan már CD-ROM, DVD-ROM lemez formájában jön létre a piaci terjesztésre szánt anyag. Fontos, hogy az alkalmazás el tudja érni az állományokat, ezért olyan könyvtárszerkezetet kell létrehozni rajta, melyet az alkalmazás használ. 25

El készületek a terjesztésre Ma a multimédiaalkalmazásokat leginkább CD- R, DVD-R lemezen terjesztik, melyet kisipari módon állítanak el. Ha az alkalmazást CD-ROM, DVD-ROM lemezen kívánják terjeszteni, akkor ezt egy gyártónál kell elkészíteni. Ebben az esetben a lemezre rögzíteni kívánt anyagot egy CD-R, DVD-R lemezre kell másolni, és ezt a gyártó rendelkezésére bocsátani. Az optikai tárolók gyártástechnológiája A gyártástechnológiát 1982-ben öt, jól elkülöníthet résztechnológiára osztva határozták meg: Premastering (El készítés) Mastering (Mesterlemez készítés) Electroforming (Galvanizálás) préselés Csomagolás A gyártás el készítés ma két gépsoron végezhet három fázisra oszlik: Premastering (el készítés) Mastering/Electroforming (mesterlemez készítés, galvanizálás) Premastering A premastering fázisban a lemezen tárolandó információt a gyártandó lemez típus formátumának megfelel en alakítják ki. A technológiai lépések a következ k: Médiakonverzió (digitálisan kódolt információ el állítás) Digitálisan kódolt információ elemzése, hibajavítás A szükséges formátum el állítása Adathordozóra írás Az adathordozó tesztelése Mastering A mesterlemez-gyártás az adathordozón lév digitális információ síkba fordítását, a mikron alatti struktúra kialakítását jelenti. A mesterlemez egy 260 mm átmér, rendkívül sima felület üveglemez, melyen fényérzékeny bevonat van. A bevonaton modulálható lézersugárral alakíthatók ki az információt hordozó lyukak. Mastering A fényérzékeny bevonaton kialakított lyukstruktúrát 0,12 nm vastag ezüstréteggel vonják be, hogy a mesterlemez olvasható és min síthet legyen, továbbá kialakuljon a nyomólemez szerszámgyártásához szükséges fémfelület. A min sítéshez speciális lapolvasót használnak, mellyel letapogatják a mesterlemezen található információt, amit számítógépes ellen rz rendszerrel ellen riznek. A hibaarány legfeljebb 1% lehet. Electroforming Az electroforming a hagyományos galvanizálási eljárás csúcstechnológiás változata. Ebben a fázisban a mesterlemezen kialakított lemez információs struktúrát nikkellemezre másolják át. 26

Electroforming A nikkellemez a CD lemez negatív formája. A nikkel elegend en szívós, hogy vele egy alkalmas szerszámba építve minimum 35 000 darab lemezt lehessen préselni. A nikkellemez megfelel tárolás esetén több évig is használható. préselés A préselés onnan kapta a nevét, hogy az információhordozót: a polykarbonát lemezt fröccsöntéssel állítják el. Ez bonyolult technológiai lépések sorozata, amit modern gyártósorokon végeznek el. A gyártósorokat integrált mér rendszerrel szerelik fel, ezért nemcsak termelékenyek, hanem képesek egyenletesen jó min ségben gyártani valamennyi lemeztípust. préselés DVD gyártáshoz a CD gyártósorokat korszer síteni kellett. A korszer sítés eredményeképpen a gyártósorokon CD és DVD lemezek egyaránt gyárthatók. Gyártáshoz csak a Philipsnél alkalmassági vizsgát tett anyagok használhatók. Csomagolás A min ségellen rzésen átment lemezeket a címkéz gépsoron látják el azonosító jelzésekkel és díszítésekkel. Az így elkészült lemezeket csomagolják Csomagolás A rendkívül változatos kivitel és anyagú csomagolóanyagok miatt nincs automatizált csomagolástechnológia. A csomagolástechnológia fejl désében a hangsúly a környezetbarát anyagok és a könnyebben kezelhet formák irányába tolódott el. VÉGE 27