Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем

Основным отличием планшетных сканеров является то, что сканирующая головка перемещается относительно бумаги с помощью шагового двигателя. Планшетные сканеры - обычно , достаточно дорогие устройства, но, пожалуй, и наиболее ”способные”. Для сканирования изображения необходимо открыть крышку сканера, подключить сканируемый лист на стеклянную пластину изображением вниз, после чего закрыть крышку. Все дальнейшее управление процессом сканирования осуществляется с клавиатуры компьютера - при работе с одной из специальных программ, поставляемых вместе с таким сканером. Понятно, что рассмотренная конструкция изделия позволяет (подобно ”ксероксу”) сканировать не только отдельные листы, но и страницы журнала или книги. Наиболее популярными сканерами этого типа на российском рынке являются модели фирмы Hewlett Packard.

Работа рулонных сканеров чем-то напоминает работу обыкновенной факс-машины. Отдельные листы документов протягиваются через такое устройство, при этом и осуществляется их сканирование. Таким образом, в данном случае сканирующая головка остается на месте, а уже относительно нее перемещается бумага. Понятно, что в этом случае копирование страниц книг и журналов просто невозможно. Рассматриваемые сканеры достаточно широко используются в областях, связанных с оптическим распознаванием символов OCR (Optical Character Recognition). Для удобства работы рулонные сканеры обычно оснащаются устройствами для автоматической подачи страниц.

Третья разновидность настольных сканеров - проекционные сканеры, которые больше всего напоминают своеобразный проекционный аппарат (или фотоувеличитель). Вводимый документ кладется на поверхность сканирования изображением вверх, блок сканирования находится при этом также сверху. Перемещается только сканирующее устройство. Основной особенностью данных сканеров является возможность сканирования проекций трехмерных проекций.

Сканер Niscan Page обеспечивает работу в двух режимах: протягивания листов (сканирование оригиналов форматом от визитной карточки до21,6 см) и самодвижущегося сканера. Для реализации последнего режима сканера необходимо снять нижнюю крышку. При этом валики, которые обычно протягивают бумагу, служат своеобразными кодами, на которых сканер и движется по сканируемой поверхности. Хотя понятно, что ширина вводимого сканером изображения в обоих режимах не изменяется (чуть больше формата А4), однако в самодвижущемся режиме можно сканировать изображение с листа бумаги, превышающего этот формат, или вводить формацию со страниц книги.

3.5 Основные параметры и характеристики цифровых камер

Цифровые камеры завоевали популярность в середине 1999 года, когда серия Sony Digital 8 резко опустила ценовой порог для вхождения в мир цифрового видео. Сама по себе цифровая видеокамера отличается от аналоговой, только способом записи на ленту и возможностью легко "сбросить" отснятое видео на компьютер. В цифровой камере все та же магнитная лента, на которую просто записываются данные в цифровой, а не аналоговой форме. Однако сейчас появляется все больше камер, записывающих данные на альтернативные носители, например, на карты флэш-памяти и даже DVD диски.

Оптическая часть цифровой камеры, управление съемкой совпадают с обычной аналоговой. Основой современной цифровой видеокамеры является так называемая ПЗС-матрица - прямоугольная светочувствительная полупроводниковая пластинка с отношением сторон 3:4, которая преобразует падающий на нее свет в электрический сигнал.

Цифровые видеокамеры характеризуются специальным параметром, который называется формат ПЗС-матрицы (format)- это округленное значение длины диагонали ПЗС-матрицы, выраженное в дюймах. Например, наиболее популярная в настоящее время матрица 1/3 дюйма имеет размеры 4,8х3,6 мм. Существуют также матрицы 1" - 12,8х9,6 мм, 2/3" - 8,8х6,6 мм, 1/2" - 6,4х4,8 мм, 1/4" - 3,6х2,7 мм, причем тенденция такова, что размеры матрицы у современных видеокамер становится все меньше, а разрешающая способность и чувствительность видеокамер практически не ухудшаются.

Разрешающая способность (Resolution) является одной из важнейших характеристик цифровых видеокамер. Она характеризует способность цифровой видеокамеры различать мелкие детали и удаленные предметы. Разрешающая способность измеряется в телевизионных линиях (ТВЛ) - количестве различимых на экране видеомонитора черных и белых штрихов минимальной толщины. Чем больше это значение, тем мельче детали и более удаленные предметы можно наблюдать, что особенно важно вне помещений.

Вторым по важности параметром цифровых камер можно назвать минимальную освещенность (Minimum illumination), которая характеризует способность цифровой видеокамеры наблюдать объекты в темноте (измеряется в люксах - лк). Чем меньше это значение, тем выше качество видеокамеры.

Для любительских цифровых видеокамер сейчас существуют четыре формата - Digital 8, microMV, miniDV и DVD.

Digital 8. В этих цифровых видеокамерах используются кассеты формата Video 8, HI-8. Поэтому размер и вес таких видеокамер практически не отличается от аналоговых. Этот формат поддерживает только фирма Sony. Стоимость камер Digital 8 не значительно отличается от miniDV.

MicroMV. Ещё один формат от Sony. В этих камерах используются кассеты в два раза меньше по размерам, и сами видеокамеры microDV имеют соответственно меньшие размеры. Основная особенность видеокамер microDV в том, что запись на кассету производится в стандарте MPEG-2. К сожалению, вариант формата MPEG-2 неудобен для редактирования, так как требует очень мощных компьютерных ресурсов и неоднократных циклов компрессия\декомпрессия во время захвата\сброса видео с камеры и обратно на камеру. Формат MicroMV не рекомендуется тем, кто планирует серьёзно заниматься съёмкой и монтажом своих фильмов.

Mini DV - это очень просто. Mini Digital Video - это цифровой полупрофессиональный формат, созданный за счет упрощения и, как следствие, удешевления профессионального формата DV. Использует специальные кассеты mini DV, которые воспроизводятся либо с камеры, либо на специальном цифровом видеомагнитофоне. Формат mini DV предоставляет наилучшее качество изображения и звука, доступное любителям. Естественно, что вам станут доступны все прелести нелинейного монтажа и стереозвука качества CD. Замечательно, что на стандарте mini DV сошлись практически все ведущие производители электроники. Поэтому камеры mini DV производят все: Sony, Panasonic, Canon, JVC, Samsung и Thomson.

DVD-камеры стали продвигаться сначала фирмой Hitachi, затем о выпуске аналогичных камер объявила Sony, потом появились анонсы их выпуска и у других фирм. Смысл идеи DVD-камер в том, что снимаемое изображение записывается на mini DVD-диск диаметром 8 сантиметров в формате MPEG-2. У камер DVD-формата, увы, несколько существенных недостатков. Во-первых, запись в формате MPEG-2 не дает возможности комфортно и без потерь редактировать видео на компьютере. Во-вторых, с более-менее приемлемым качеством съемки можно на один диск записать только полчаса видео. Самое главное рекламируемое преимущество DVD-камер заключается в легкости просмотра отснятого материала.

Цифровые камеры обладают своей существенной спецификой по сравнению с более привычным для нас компьютерным оборудованием - их качество невозможно описать только цифровыми критериями. Без субъективной оценки выбор видеокамеры практически невозможен. Поэтому перед выбором надо проверить, удовлетворяют ли вас в той или иной модели такие параметры, как оптическое увеличение, цифровое увеличение, наличие стабилизатора изображения, качество детализации, чувствительности и главное - удобство камеры.

3.6 Основные параметры и характеристики запоминающих устройств

Существуют два типа дисководов: дисковод рассчитанный на дискеты размером 3,5 дюйма и устаревшая модель рассчитанная на дискеты 5,25 дюйма.

Дискеты размером 3,5 дюйма.

Сейчас в компьютерах используются накопители для дискет размером 3,5 дюйма (89 мм) и ёмкостью 0,7 и 1,44 Мбайта. Эти дискеты заключены в жёсткий пластмассовый конверт, что значительно повышает их надёжность и долговечность. Поэтому дискеты 5,25 дюйма практически вытеснены. На дискетах 3,5 дюйма имеется специальный переключатель - защёлка, разрешающая или запрещающая запись на дискету. Запись разрешена, если отверстие закрыто, а запрещена, если оно открыто. Перед первым использованием дискету необходимо специальным образом инициализировать. Это делается с помощью программы DOS Format.

3.6.2 Накопители на жёстких дисках

Накопители на жёстком диске (винчестеры) предназначены для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером: программ операционной системы, часто используемых пакетов программ, редакторов документов, трансляторов с языков программирования и т.д. Наличие жёсткого диска значительно повышает удобство работы с компьютером. Для пользователя накопители не жёстком диске отличаются друг от друга, прежде всего, своей ёмкостью, т.е. тем, сколько информации помещается на диске. Сейчас компьютеры в основном оснащаются винчестерами от 520 Мбайт и более. Компьютеры, работающие, как файл серверы, могут оснащаться винчестером 4 - 8 Мбайт и не одним. Скорость работы диска характеризуется двумя показателями: временем доступа к данным на диске и скоростью чтения и записи данных на диск. Эти характеристики соотносятся друг с другом приблизительно так же, как время разгона и максимальная скорость автомобиля. При чтении или записи коротких блоков данных, расположенных в разных участках диска, скорость работы определяется временем доступа к данным - подобно тому, как при движении автомобиля по городу в час пик с постоянными разгонами и торможениями не так уж важна максимальная скорость, развиваемая автомобилем. Зато при чтении или записи данных (в десятки и сотни килобайт) файлов гораздо важнее пропускная способность тракта обмена с диском - точно также, как при движении автомобиля по скоростному шоссе важнее скорость автомобиля, чем время разгона. Диски хранят данные в последовательной форме, а процессор считывает и записывает данные по параллельной шине данных. Функции преобразования данных выполняет интерфейсная система. В семействе IBM PC накопителями управляет контроллер диска, подключенный плоским кабелем к накопителю. Перед передачей данных накопитель подает сигнал на одну из четырех линий запроса контроллера. Контроллер отвечает выходным сигналом на соответствующей линии подтверждения. После этого контроллер передает сигнал в остальные устройства ввода-вывода. Затем в контроллер загружаются начальный адрес и число передаваемых байтов. Данные начинают передаваться с диска через плату контроллера на шину данных и в запоминающее устройство. После передачи данных управление шиной данных возвращается процессору. В интерфейсе диска необходима микросхема, которая преобразует данные из последовательной формы в параллельную и наоборот. С одной стороны платы имеется вход с шины данных компьютера, а с другой - вход от дискового накопителя. Между ними находится микросхема сдвига, которая преобразует данные.

3.6.3 CD-ROM

Принцип работы дисковода напоминает принцип работы обычных дисководов для гибких дисков. Поверхность оптического диска (CD-ROM) перемещается относительно лазерной головки постоянной линейной скоростью, а угловая скорость меняется в зависимости от радиального положения головки. Луч лазера направляется на дорожку, фокусируясь при этом с помощью катушки. Луч проникает сквозь защитный слой пластика и попадает на отражающий слой алюминия на поверхности диска. При попадании его на выступ, он отражается на детектор и проходит через призму, отклоняющую его на светочувствительный диод. Если луч попадает в ямку, он рассеивается, и лишь малая часть излучения отражается обратно и доходит до светочувствительного диода. На диоде световые импульсы преобразуются в электрические, яркое излучение преобразуется в нули слабое - в единицы. Таким образом, ямки воспринимаются дисководом как логические нули, а гладкая поверхность как логические единицы.

Производительность CD-ROM обычно определяется его скоростными характеристиками при непрерывной передаче данных в течение некоторого промежутка времени и средним временем доступа к данным, измеряемыми соответственно в Кбайт/с. Существуют одно-, двух-, трех-, четырех-, пяти, шести и восьмискоростные дисководы, обеспечивающие считывание данных со скоростью 150, 300, 450, 600, 750, 900, 1200 Кбайт/с соответственно. В настоящий момент распространены двух- и четырехскоростные дисководы. В общем случае дисководы с четырехкратной скоростью обладают более высокой производительностью, однако, оценить чистое преимущество дисковода с четырехкратной скоростью по сравнению с дисководом с удвоенной скоростью бывает не так просто. Прежде всего, это зависит от того с какой операционной системой и с каким типом приложения ведется работа. При высокой интенсивности повторяющегося доступа к CD-ROM и считывании небольшого количества данных (например, при работе с базами данных) ”импульсная” скорость считывания информации приобретает важное значение. Например, по данным журнала InfoWorld, производительность дисководов с четырехкратной скоростью, по сравнению с дисководами с удвоенной скоростью, в случае операции доступа к базе данных в среднем повышается вдвое. В случае простого копирования данных выигрыш составляет от 10 до 30%. Однако, наибольшее преимущество получится при работе с полноформатным видео. Для повышения производительности дисководов их снабжают буферной памятью (стандартные объемы КЭШа: 64, 128, 256, 512, 1024 Кбайт). Буфер дисковода представляет собой память для кратковременного хранения данных, после считывания их с CD-ROM, но до пересылки в плату контролера, а затем в ЦП. Такая буферизация дает возможность дисковому устройству передавать данные в процессор небольшими порциями, а не занимать его время медленной пересылкой постоянного потока данных. Например, согласно требованиям стандарта MPC уровня 2 накопитель CD-ROM удвоенной скоростью должен занимать не более 60% ресурсов ЦП. Важной характеристикой дисковода является степень заполнения буфера, которая влияет на качество воспроизведения анимационных изображений и видеофильмов. Эта величина определяется как отношение числа блоков данных, переданных в буфер из накопителя и хранящихся в нем до момента начала их выдачи на системную шину, к общему числу блоков, которые способен вмещать буфер. Слишком большая степень заполнения может привести к задержкам при выдаче из буфера на шину; с дугой стороны, буфер со слишком малой степенью заполнения будет требовать больше внимания со стороны процессора. Обе эти ситуации приводят к скачкам и срывам изображения во время воспроизведения.

3.6.4 DVD-ROM

DVD - оптические диски, подобные CD. Под таким девизом уже начат выпуск новых устройств, знаменующих переход к 17-гигабайтным носителям данных и цифровому видео. О том, что обычные диски CD-ROM, рожденные для записи звука, не так уж хорошо подходят для компьютеров 8 декабря 1995 года крупнейшие производители приводов CD-ROM и связанных с ними устройств подписали окончательное соглашение, утвердив не только ”тонкости” формата, но и название новинки DVD (Digital Video Disk), HDCD (High Den city CD - диск высокой плотности записи), MMCD (MultiMedia CD), SD (Super Density - сверхвысокой плотности). Впрочем, споры вокруг нового стандарта не завершились с принятием соглашения - даже название не находит единогласной поддержки в рядах основателей: весьма распространенной является версия расшифровки аббревиатуры как Digital Versatile Disk - цифровой многофункциональный диск.

Аппаратные средства.

DVD может существовать в нескольких модификациях. Самая простая из них отличается от обычного диска только тем, что отражающий слой расположен не на составляющем почти полную толщину (1,2 мм) слое поликарбоната, а на слое половинной толщины (0,6 мм). Вторая половина - это плоский верхний слой. Емкость такого диска достигает 4,7 ГБ и обеспечивает более двух часов видео телевизионного качества (компрессия MPEG-2). Кроме того, без особого труда на диске могут дополнительно сохраняться высококачественный стереозвук (на нескольких языках) и титры (также многоязычные). Если оба слоя несут информацию, то суммарная емкость составляет 8,5 ГБ (некоторое уменьшение емкости каждого слоя вызывается необходимостью сократить взаимные помехи при считывании дальнего слоя). Toshiba и Time Warner предлагают использовать также двухсторонний двухслойный диск. В этом случае его емкость составит 17 ГБ.

Уже этой характеристики достаточно, чтобы представить себе воздействие, которое может оказать такой диск на кино/видеоиндустрию. Цифровые системы, как известно, сохраняют качество сигнала при копировании и уже не служат препятствием для создания нелицензионных копий. Радикальная мера - модификация архитектуры ПК с целью принципиального исключения возможности попадания DVD-данных на системную шину, откуда они далее могут быть скопированы емкости самого простого однослойного DVD достаточно для воспроизведения более 2 часов видео телевизионного (студийного.) качества, при этом количество информации на диске составляет 4,7 ГБ. Двухслойный диск хранит 8,5 ГБ. Как же достигается столь значительное увеличение объема информации на DVD диске? Для ответа на этот вопрос сравним его со знакомым нам CD-ROM. Главное отличие, конечно, в повышенной плотности записи информации. За счет перевода считывающего лазера из инфракрасного диапазона (длина волны 780 нм) в красный (с длиной волны 650 нм или 635 нм) и увеличения числовой аппаратуры объектива до 0,6 (против 0,45 в CD) достигается более чем двух кратное уплотнение дорожек и укорочение длины питов (отражающих выступов/впадин).

Из неназванных еще характеристик отметим номинальную скорость передачи данных -- 1108 Кб/с, поддерживаемую при постоянной линейной скорости (CLV -- constant lineal velocity) 4 м/с. Но не следует особо обольщаться - увеличивается на порядок также и объем данных, которые нам хотелось бы прочитать без ошибок. Кроме того, резкое уменьшение отдельных элементов на отражающей поверхности неизбежно приведет к увеличению количества случайных сбоев при чтении.

Подавляющее большинство производителей готовит устройства способные считывать CD-ROM за счет использования специально сконструированной оптической головки, обладающей возможностью перенастройки, или даже за счет установки дополнительного объектива. Во всех случаях можно полагать, что новые устройства смогут читать привычные для нас ”старые” диски.

3.6.5 WORM-устройства

Хотя дисководы WORM похожи на CD ROM, они способны записывать ”внутрь” диска. Как и в CD-ROM, WORM-устройства запоминают данные с помощью физических изменений поверхности диска, но делают они это по-другому. Нанести ямки в WORM-среде трудно, так как поверхность защищена прозрачным пластиком. Вместо образования ямок в WORM-дисках применяется затемнение. То есть, WORM-системы просто затемняют поверхность или, точнее, испаряют ее часть. Однажды записав на диск информацию, в дальнейшем можно будет только считывать информацию с WORM-диска. Долговечность WORM-дисков оценивается, как минимум, в 10 лет. Объем данных, хранимых на одном диске WORM и CD ROM, составляет 650 Мбайт.

Заключение

В ходе практики, которая направлена на получение первичных профессиональных навыков, мною были изучены почти полностью программный пакет Microsoft Office, программа E-publisher, предназначенная для создания и редактирования электронных книг.

Так же мною был освоен слепой десятипальцевый метод, который предназначен для быстрого и качественного набора документов.

Полученные мною знания и навыки во время практики пригодятся мне как для работы, так и для повседневной жизни.

Глосарий

Аналоговые вычислительные машины (АВМ) - вычислительные машины непрерывного действия, работающие с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме, т.е. в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины (чаще всего электрического напряжения).

Гибридные вычислительные машины (ГВМ) - ЭВМ комбинированного действия, работают с информацией, которая представлена как в аналоговой, так и в цифровой форме. ГВМ совмещает в себе достоинства АВМ и ЦВМ.

Интегральная схема - это электронная схема специального назначения, выполненная в виде единого полупроводникового престала, объединяющего большое число диодов и транзисторов.

Информатика -- это основанная на использовании компьютерной техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы её создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности.

Информационная технология -- это совокупность методов и устройств, используемых людьми для обработки информации.

Информационные ресурсы -- это идеи человечества и указания по их реализации, накопленные в форме, позволяющей их воспроизводство.

Информация -- это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний (Н.В. Макарова);

Многопользовательские микро ЭВМ - это мощные микроЭВМ, оборудованные несколькими видеотерминалами и функционирующие в режиме разделения времени, что позволяет эффективно работать на них сразу нескольким пользователям.

Персональные компьютеры (ПК) - однопользовательские микроЭВМ, удовлетворяющие требованиям общедоступности и универсальности применения.

Рабочие станции (work station) представляют собой однопользовательские мощные микроЭВМ, специализированные для выполнения определенного вида работ (графических, инженерных, издательских и др.).

Серверы (server) - многопользовательские мощные микроЭВМ в вычислительных сетях, выделенные для обработки запросов от всех станций сети.

Сканером - это устройство, позволяющее вводить в компьютер образы изображений, представленных в виде текста, рисунков, слайдов, фотографий и другой графической информации.

Цифровые вычислительные машины (ЦВМ) - ЭВМ дискретного действия, работающие с информацией в цифровой форме.

ЭВМ, компьютер - это комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач.

Литература

1 А.А. Плинатус, Сборник лекций по курсу «Информатика» (раздел первый), М.:1996.

2 http://www.kbsu.ru/~book/theory/chapter3/1_3_6.html

3 С.В. Симонович, «Общая информатика» М.:2000.

4 Алексеев А.Б., Информатика, - М.:2002.

5 Шафрин Ю.А., Windows 98. С-П.:1997.

6 Положение о редакционно-издательском отделе МОУ ЮУПИ.

7 Лекция по архитектуре ЭВМ (скачано с сайта http://irodov.nm.ru/).

Размещено на Allbest.ru