Устройства обработки видео и аудиоинформации

Устройства обработки видео и аудиоинформации

Одной из наиболее прогрессирующих отраслей информационных технологий является направление обработки аудио- и видеоинформации. Есть определенный набор программного обеспечения, реализующего алгоритмы обработки данных информационных потоков. Некоторые из них ориентированы на ограниченное пространство выполнения задач, другие же позволяют использовать больший спектр возможностей для решения поставленных задач, но требуют больших материальных затрат и мощных ресурсов вычислительной техники.

Стоит отметить, что не существует универсального программного обеспечения для выполнения полного спектра возможных задач при обработке аудио-и видеоинформации. Поэтому как следствие, довольно часто встает проблема выбора конкретного программного продукта для решения поставленной специфической задачи.

В процессе исследования этого вопроса нет смысла оценивать функциональные возможности каждого из существующих программных средств для работы с мультимедийной информацией, ведь их есть очень большое количество. Кроме того, подавляющее большинство из них являются, в той или иной степени, модификацией предыдущих разработок. Поэтому, весьма важным в рассмотрении этого вопроса является формирование репрезентативной выборки из числа списка существующего программного обеспечения.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕЧАТИ»

УТВЕРЖДАЮ

«_____» ___________2010 г.

«Цифровая обработка видео и аудио информации»

230204.65 – «Информационные технологии

Цифровых систем и технологий

Медиасистемы и технологии

Индекс по учебному плану

Общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины

Общие математические и естественнонаучные дисциплины

Трудоемкость дисциплины в часах

Форма итогового контроля

Семинарские (практические) занятия

Составитель: ___ ст. преподаватель _____

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры ««Медиасистемы и технологии» «____» ______________.__, протокол № ____________

Зав. кафедрой _________________ / /

Одобрена Советом факультета цифровых систем и технологий

«_____» _______________, протокол № ______________.

1. Цели и задачи дисциплины, требования к знаниям и умениям

1.1. Цель и задачи изучения дисциплины.

Целью данной дисциплины является изучение современных программных средств для редактирования аудио — и видеоинформации, методов и принципов обработки звуковой и видеоинформации, основных принципов проведения линейного и нелинейного монтажа, а также основных правил и приемов построения композитинга.

Основной задачей изучения дисциплины является

· развитие у будущих специалистов навыков практической работы с профессиональным программным обеспечением обработки аудио — и видеоинформации;

· развитие навыков построения композитинга;

· развитие умения на современном уровне решать научные, производственные задачи с использованием полученных практических навыков.

1. 2. Требования к знаниям и умениям.

В результате изучения дисциплины студент должен

· основные методы и принципы линейного и нелинейного монтажа;

· методы очистки и улучшения звука;

· основные методы построения композитинга.

· теоретическими основами об аддитивном и субтрактивном цветовом синтезе, об аппаратно-независимых системах цветового синтеза;

· теоретическими основами о преобразовании аналоговых сигналов в цифровую форму;

· практическими навыками создания композитинга и сложных спецэффектов.

· использовать современное программное обеспечение для захвата аудиовизуальных данных;

· использовать современную программно-информационную среду для просмотра и создания аудиовизуальных продуктов.

1.3. Перечень дисциплин с указанием разделов (тем), усвоение которых студентами необходимо для изучения данной дисциплины.

Цифровая обработка видео и аудио информации основывается на знаниях:

· техники аудиовизуальных средств.

2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Наименование тем, их содержание, объем в часах.

Наименование тем, разделов

Общая трудоемкость (часов)

Аудиторные занятия (всего часов)

Практические занятия (семинары)

1

Введение.

2

2

1

2

Теоретические основы цветового синтеза.

2

2

1

3

Аналоговая и цифровая аудио и видео информация. Преобразование информации.

3

3

1

4

Современное программное обеспечение для захвата аудиовизуальных данных.

2

2

1

5

Методы и принципы линейного и нелинейного монтажа.

2

2

1

6

Обработка звука на компьютере.

11

3

8

2

7

Композитинг и спецэффекты.

2

2

1

8

Основы работы в программе Adobe Premiere.

21

8

13

2

9

Основы работы в программе Adobe After Effects.

21

8

13

2

10

Подведение итогов.

2

2

2

ИТОГО

68

34

34

14

2.2. Содержание разделов дисциплины.

Тема 1. Введение.

Тема 2. Теоретические основы цветового синтеза.

Теоретические основы аддитивного и субтрактивного цветового синтеза, аппаратно-независимые системы цветового синтеза. Цветовые модели. Цветовые пространства. Спектры аналоговых и цифровых сигналов. Пространственные спектры изображений.

Тема 3. Аналоговая и цифровая аудио и видео информация. Преобразование информации.

Преобразования аналоговой информации в цифровую. Теорема Котельникова и закон Найквиста. Аналоговые дискретные и цифровые сигналы. Аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование. Частота Найквиста. Спектр дискретного сигнала. Влияние формы дискретизирующих импульсов. Теорема Котельникова.

Тема 4. Современное программное обеспечение для захвата аудиовизуальных данных.

Характеристика различных современных программ для захвата и конвертации аудио и видео данных.

Тема 5. Методы и принципы линейного и нелинейного монтажа.

Понятия видеомонтажа. Виды монтажа. Современные программные продукты для видеомонтажа. Их классы и типичные представители.

Тема 6. Обработка звука на компьютере.

Программы для обработки аудиоинформации. Типичные представители. Основы работы в Adobe Soundbooth.

Тема 7. Композитинг и спецэффекты.

Определения композитинга и визуальных эффектов. Спецэффекты. Их виды и примеры применения. Создание спецэффектов на компьютере. Характеристика программ для создания спецэффектов.

Тема 8. Основы работы в программе Adobe Premiere.

Интерфейс программы Adobe Premiere. Параметры проекта. Импорт составляющих фильма. Монтаж видео и звука. Создание переходов. Спецэффекты. Движение титров, видеофрагментов и статических изображений. Титры. Наложение изображений. Неочевидные приемы видеомонтажа.

Тема 9. Основы работы в программе Adobe After Effects.

Интерфейс Adobe After Effects. Импорт клипов. Композиции. Слои в окне Timeline. Слои в окне Composition. Работа с файлами. Рисование. Прозрачность. Анимация. Эффекты. Титры

Тема 10. Подведение итогов.

2.3. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах.

Тема 6

Работа в Adobe Soundbooth.

Тема 6

Создание звуковых эффектов в Adobe Soundbooth.

Тема 8

Монтаж простого ролика в Adobe Premiere.

Тема 8

Создание эффектов переходов.

Тема 8

Создание простейших спецэффектов. Кеинг.

Тема 8

Создание титров в Adobe Premiere.

Тема 9

Основы композитинга в Adobe After Effects.

Тема 9

Создание простейших спецэффектов в Adobe After Effects.

Тема 9

Создание сложных спецэффектов. Работа со слоями, имитирующими освещение и камеры.

Тема 9

Создание псевообъемного изображения из картинки. Использование 3D объектов, созданных в 3D редакторах в программе Adobe After Effects.

2.4. Курсовой проект (работа), его характеристика.

Создание тематического промо-ролика по предложенной преподавателем теме с использованием спецэффектов, созданных в Adobe After Effects. Монтаж осуществляется в Adobe Premiere, обработка звука в Adobe Soundbooth.

2.5. Организация самостоятельной работы.

Внеаудиторная самостоятельная работа студентов по данному курсу включает:

· конспектирование первоисточников и другой учебной литературы;

· проработку учебного материала (по конспектам, учебной и научной литературе);

· подготовку к семинарам и лабораторным работам;

· подготовку к коллоквиумам и экзамену.

Наименование тем, разделов

Виды и формы самостоятельной работы* (распределение по часов по формам обучения)

Подготовка к практическому (семинару, лаб. работе)

Подготовка рефератов (докладов, сообщений и информационных материалов т. п.)

Выполнение домашних, контрольных и иных заданий

Подготовка к промежуточной аттестационной работе (в т. ч. коллоквиум, тестирование и пр.)

Подготовка к зачету (экзамену)

1

Введение.

2

Теоретические основы цветового синтеза.

3

Аналоговая и цифровая аудио и видео информация. Преобразование информации.

4

Современное программное обеспечение для захвата аудиовизуальных данных.

5

Методы и принципы линейного и нелинейного монтажа.

6

Обработка звука на компьютере.

1

7

Композитинг и спецэффекты.

1

8

Основы работы в программе Adobe Premiere.

1

9

Основы работы в программе Adobe After Effects.

1

10

Подведение итогов.

2

3. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

3.1. Основная и дополнительная литература.

Читайте также:  Как узнать емейл своего компьютера

1. Форматы файлов: Пер. с англ. / Под ред. Ф.Романо. — М. : МГУП, 20с. — (Образовательные модули ассоциации NAPL). — ISBN -8.

2. Звук на компьютере : Трюки и эффекты / В. Белунцов. — СПб. : Питер, 20с. + CD. — (Трюки и эффекты). — ISBN -8 : 135.

3. Бернадская, в рекламе : учебное пособие / . — М. : ЮНИТИ, 20с. — ISBN 1245-2 : 59,40.

4. Гасов, методы обработки аудиовизуальной информации. Цифровая обработка растровой графики. : Учебное пособие для вузов по спец.074100: В 3-х ч. Ч.3 / , ; Мин-во образования и науки РФ; Федеральное агенство по образованию; МГУП. — М. : Изд-во МГУП, 20с. : илл. — ISBN -Х : 100.00.

5. Гасов, методы обработки аудиовизуальной информации. Цифровая обработка векторной графики : Учебное пособие для вузов по спец.074100 / , ; Мин-во образования и науки РФ; Федеральное агенство по образованию; МГУП. — М. : Изд-во МГУП, 20с. : илл. — ISBN -0 : 147.00.

1. Adobe Premiere 6.x. : Официальный учебный курс. — М. : Изд-во "ТРИУМФ", 20с. + CD-ROM. — ISBN -3 : 381.

2. Adobe After Effects 6.0 : Видеомонтаж, спецэффекты, создание видеокомпозиций. — М. : ТРИУМФ, 20с.+ CD : ил. — (Официальный учебный курс). — ISBN -0 : 156.

3. Adobe After Effects 5.5 : Самоучитель по видеомонтажу / А. Иванов. — СПб. : Учитель и ученик, КОРОНА принт, 20с. : ил. — ISBN -7 : 190.

4. Adobe Premiere Pro для "чайников" : Пер. с англ. / К. Андердал. — М. : Издательский дом "Вильямс", 20с. — ISBN -2 : 149.

5. Adobe Encore DVD : Официальный учебный курс. — М. : Изд-во "ТРИУМФ", 20с. + CD-ROM. — ISBN -9 : 156.

6. Adobe Premiere Pro : Пер. с англ. — М. : ТРИУМФ, 20с. + CD-ROM. — (Официальный учебный курс). — ISBN -2 : 198.

7. Adobe Premiere 6.5 : Библия пользователя: Пер. с англ. / А. Дроблас, С. Гринберг. — М. : Издательский дом "Вильямс", 20с. + CD-ROM. — ISBN -0 : 264.

8. Харт- Adobe Creative Suite : Сочетание клавиш / Г. Харт-Дэвис. — М. : Издательский дом "Вильямс", 20с. — (Сотни советов, экономящих время). — ISBN -7 : 87.

9. Звук для цифрового видео : Запись и обработка: Пер. с англ. / Д. Роуз. — М. : КУДИЦ-ОБРАЗ, 20с. + CD-ROM. — ISBN -2 : 148.

10. Резников на персональном компьютере. Adobe Premiere 6.5 и Adobe After Effects 5.5 / , . — М. : ТРИУМФ, 20с. — (Компьютер для хобби и работы). — ISBN -4 : 99.

11. Видеомонтаж на компьютере : Adobe After Effects 5.5. Adobe Premiere 6.0-6.5. Ulead Video Studio 5.1. MGI Video Wave 4.0. Hollywood FX. Main Actor: Практическое пособие / А. Иванов. — СПб. : Учитель и ученик, КОРОНА принт, 20с. + CD-ROM: ил. — ISBN -5 : 240.

1. Программа видеомонтажа – Adobe Premiere CS4

2. Программа создания спецэффектов – Adobe After Effects CS4

3. Программа аудиоредактирования – Adobe Soundbooth CS4

3.2. Перечень наглядных и других пособий, методических указаний по проведению конкретных видов учебных занятий, а также методических материалов к используемым в учебном процессе техническим средствам.

Презентационные материалы, печатный раздаточный материал.

Комплекс технических средств, позволяющих проецировать изображение из программ (экран, проектор, компьютер).

Комплект тестовых заданий по дисциплине.

Компьютерный класс кафедры МСиТ на 25 рабочих мест.

Возможность доступа в Internet.

согласования рабочей программы с другими дисциплинами специальности

на 2010/11 учебный год

Наименование дисциплин, изучение которых опирается на данную дисциплину

Предложения об изменениях в пропорциях материала, порядка изложения и т. д.

Принятое решение (протокол №, дата) кафедрой, разработавшей программу

Дополнения и изменения в рабочей программе

на 200 I учебный год

В рабочую программу вносятся следующие изменения:

Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании

кафедры «______ »____________________2010 г.

Заведующий кафедрой «Медиасистемы и технологии»

Звуковая система ПК — комплекс программно-аппаратных средств, выполняющих следующие функции: ■ запись звуковых сигналов, поступающих от внешних источников, например микрофона или магнитофона, путем преобразования входных аналоговых звуковых сигналов в цифровые и последующего сохранения на жестком диске; ■ воспроизведение записанных звуковых данных с помощью внешней акустической системы или головных телефонов (наушников); ■ воспроизведение звуковых компакт-дисков; ■ микширование (смешивание) при записи или воспроизведении сигналов от нескольких источников; ■ одновременная запись и воспроизведение звуковых сигналов (режим Full Duplex); ■ обработка звуковых сигналов: редактирование, объединение или разделение фрагментов сигнала, фильтрация, изменение его уровня; ■ обработка звукового сигнала в соответствии с алгоритмами объемного (трехмерного — 3D-Sound) звучания; ■ генерирование с помощью синтезатора звучания музыкальных инструментов, а также человеческой речи и других звуков; ■ управление работой внешних электронных музыкальных инструментов через специальный интерфейс MIDI.

Звуковая система ПК конструктивно представляет собой звуковые карты либо устанавливаемые в слот материнской платы, либо интегрированные на материнскую плату или карту расширения другой подсистемы ПК. Отдельные функциональные модули звуковой системы могут выполняться в виде дочерних плат, устанавливаемых в соответствующие разъемы звуковой карты.

МОДУЛЬ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯМодуль записи и воспроизведения звуковой системы осуществляет аналого-цифровое и цифроаналоговое преобразования в режиме программной передачи звуковых данных или передачи их по каналам DMA (Direct Memory Access — канал прямого доступа к памяти). Если при записи звука пользуются микрофоном, который преобразует непрерывный во времени звуковой сигнал в непрерывный во времени электрический сигнал, получают звуковой сигнал в аналоговой форме. Поскольку амплитуда звуковой волны определяет громкость звука, а ее частота — высоту звукового тона, постольку для сохранения достоверной информации о звуке напряжение электрического сигнала должно быть пропорционально звуковому давлению, а его частота должна соответствовать частоте колебаний звукового давления.

Дискретизация сигнала заключается в выборке отсчетов аналогового сигнала с заданной периодичностью и определяется частотой дискретизации. Причем частота дискретизации должна быть не менее удвоенной частоты наивысшей гармоники (частотной составляющей) исходного звукового сигнала. Поскольку человек способен слышать звуки в частотном диапазоне от 20 Гц до 20 кГц, максимальная частота дискретизации исходного звукового сигнала должна составлять не менее 40 кГц, т. е. отсчеты требуется проводить 40 000 раз в секунду. В связи с этим в большинстве современных звуковых систем ПК максимальная частота дискретизации звукового сигнала составляет 44,1 или 48 кГц.

Кодирование заключается в преобразовании в цифровой код квантованного сигнала. При этом точность измерения при квантовании зависит от числа разрядов кодового слова. Если значения амплитуды записать с помощью двоичных чисел и задать длину кодового слова N разрядов, число возможных значений кодовых слов будет равно 2N. Столько же может быть и уровней квантования амплитуды отсчета.

МОДУЛЬ СИНТЕЗАТОРАЭлектромузыкальный цифровой синтезатор звуковой системы позволяет генерировать практически любые звуки, в том числе и звучание реальных музыкальных инструментов. Принцип действия синтезатора иллюстрирует рис. 5.5. Синтезирование представляет собой процесс воссоздания структуры музыкального тона (ноты). Звуковой сигнал любого музыкального инструмента имеет несколько временных фаз.

Для каждого музыкального инструмента вид сигнала будет своеобразным, но в нем можно выделить три фазы: атаку, поддержку и затухание. Совокупность этих фаз называется амплитудной огибающей, форма которой зависит от типа музыкального инструмента. Длительность атаки для разных музыкальных инструментов изменяется от единиц до нескольких десятков или даже до сотен миллисекунд. В фазе, называемой поддержкой, амплитуда сигнала почти не изменяется, а высота музыкального тона формируется во время поддержки. Последней фазе, затуханию, соответствует участок достаточно быстрого уменьшения амплитуды сигнала.

Читайте также:  Как активировать айфон если забыл icloud

В современных синтезаторах звук создается следующим образом. Цифровое устройство, использующее один из методов синтеза, генерирует так называемый сигнал возбуждения с заданной высотой звука — ноту, которая должна иметь спектральные характеристики, максимально близкие к характеристикам имитируемого музыкального инструмента в фазе поддержки, как показано на рис. 5.5, б. Далее сигнал возбуждения подается на фильтр, имитирующий амплитудно-частотную характеристику реального музыкального инструмента. На другой вход фильтра подается сигнал амплитудной огибающей того же инструмента. Далее совокупность сигналов обрабатывается с целью получения специальных звуковых эффектов, например эха (реверберация), хорового исполнения (хорус).

МОДУЛЬ МИКШЕРАМодуль микшера звуковой карты выполняет: ■ коммутацию (подключение/отключение) источников и приемников звуковых сигналов, а также регулирование, их уровня; ■микширование (смешивание) нескольких звуковых сигналов и регулирование уровня результирующего сигнала. К числу основных характеристик модуля микшера относятся: ■ число микшируемых сигналов на канале воспроизведения; ■ регулирование уровня сигнала в каждом микшируемом канале; ■ регулирование уровня суммарного сигнала; ■ выходная мощность усилителя; ■ наличие разъемов для подключения внешних и внутренних приемников/источников звуковых сигналов. Источники и приемники звукового сигнала соединяются с модулем микшера через внешние или внутренние разъемы. Внешние разъемы звуковой системы: Joystick/MIDI — для подключения джойстика или MIDI-адаптера; М/с In — для подключения микрофона; Line In — линейный вход для подключения любых источников звуковых сигналов; Line Out — линейный выход для подключения любых приемников звуковых сигналов; Speaker — для подключения головных телефонов (наушников) или пассивной акустической системы. Программное управление микшером осуществляется либо средствами Windows, либо с помощью программы-микшера, поставляемой в комплекте с программным обеспечением звуковой карты. Стандарт Sound Blaster поддерживает приложения в виде игр для DOS, в которых звуковое сопровождение запрограммировано с ориентацией на звуковые карты семейства Sound Blaster. Стандарт Windows Sound System (WSS) фирмы Microsoft включает звуковую карту и пакет программ, ориентированный в основном на бизнес-приложения.

АКУСТИЧЕСКАЯ СИСТЕМААкустическая система (АС) непосредственно преобразует звуковой электрический сигнал в акустические колебания и является последним звеном звуковоспроизводящего тракта В состав АС, как правило, входят несколько звуковых колонок, каждая из которых может иметь один или несколько динамиков. Число колонок в АС зависит от числа компонентов, составляющих звуковой сигнал и образующих отдельные звуковые каналы.

Для воспроизведения низких и сверхнизких частот с высоким Качеством в АС помимо двух колонок используется третий звуковой агрегат — сабвуфер (Subwoofer).

Отличительная особенность АС для ПК — возможность наличия собственного встроенного усилителя мощности. АС со встроенным усилителем называется активной. Пассивная АС усилителя не имеет. Главное преимущество активной АС состоит в возможности подключения к линейному выходу звуковой карты. Питание активной АС осуществляется либо от батареек (аккумуляторов), либо от электрической сети через специальный адаптер, выполненный в виде отдельного внешнего блока или модуля питания, устанавливаемого в корпус одной из колонок.

С развитием технологий и стандартов 3D-звука распространение приобрели многоколоночные АС. Первые многоканальные акустические системы имели обозначение 4.0, в состав которых соответственно входят четыре колонки: две фронтальные и две тыловые. Подобная акустика дает неплохие эффекты в играх, создавая трехмерный звук.

Surround EX, как в кинотеатрах. Во многих качественных системах 5.1., 7.1 и 7.2 можно встретить звуковые процессоры, которые декодируют многоканальный звук в соответствии с определенными форматами: для акустики 5.1 — это Dolby Digital, DTS и Dolby prologic, а для 7.1 и 7.2 — Dolby Digital Surround EX и DTS Surround gX. Именно наличие этого компонента позволяет использовать компьютерную акустику для домашнего кинотеатра. Основные характеристики АС: ■ полоса воспроизводимых частот; ■ чувствительность; ■ коэффициент гармоник; ■ мощность.

Чувствительность звуковой колонки (Sensitivity) характеризуется звуковым давлением, которое она создает на расстоянии 1 м при подаче на ее вход электрического сигнала мощностью 1 Вт. В соответствии с требованиями стандартов чувствительность определяется как среднее звуковое давление в определенной полосе частот. Чем выше значение этой характеристики, тем лучше АС передает динамический диапазон музыкальной программы.

УСТРОЙСТВА ПОДГОТОВКИ И ВВОДА ИНФОРМАЦИИ КлавиатураДля обработки информации с помощью ПК пользователь должен ввести информацию в компьютер. Основными устройствами ввода данных и управления системой являются клавиатура, мышь, джойстик. Широкое распространение получили такие устройства ввода информации, как сканер, цифровая камера, дигитайзер, сенсорная панель. Клавиатура (Keyboard) является основным устройством ввода информации в ПК, хотя мышь все больше берет на себя выполнение функций управления. Принцип действия клавиатуры представлен на рис. 6.1, а. Основным элементом клавиатуры являются клавиши. Сигнал при нажатии клавиши регистрируется контроллером клавиатуры и передается в виде так называемого скэн-кода на материнскую плату. Скэн-код — это однобайтовое число, младшие 7 бит которого пред-ставляют идентификационный номер, присвоенный каждой клавише. На материнской плате ПК для подключения клавиатуры также используется специальный контроллер. Когда скэн-код поступает в контроллер клавиатуры, инициализируется аппаратное прерывание, процессор прекращает свою работу и выполняет процедуру, анализирующую скэн-код. Скэн-код трансформируется в код символа (так называемые коды ASCII). При этом обрабатывающая процедура сначала определяет установку клавишей и переключателей, чтобы правильно получить вводимый код (например, «ф» или «Ф»). Затем введенный код помещается в буфер клавиатуры, представляющий собой область памяти, способную запомнить до 15 вводимых символов. Контроллер кла-виатуры выполняет функции самоконтроля в процессе загрузки системы. Процесс самоконтроля при загрузке отображается однократным миганием трех индикаторов клавиатуры.

Оптико-механическая мышьсостоит из следующих основных элементов. В нижней плоскости корпуса мыши находится отверстие, которое открывается поворотом пластмассовой шайбы. Под шайбой находится шарик диаметром 1,5. 2 см, изготовленный из металла с резиновым покрытием (рис. 6.2). В непосредственном контакте с шариком находятся валики. Причем только один из валиков служит для управления шариком, а два других валика регистрируют механические передвижения

мыши. При перемещении мыши по коврику шарик приходит в движение и вращает соприкасающиеся с ним валики. Оси вращения валиков взаимно-перпендикулярны. На этих осях установлены диски с прорезями, которые вращаются между двумя пластмассовыми цоколями. На одном цоколе находится источник света, а на другом — фоточувствительный элемент (фотодиод, фоторезистор или фототранзистор). С помо-щью такого фотодатчика растрового типа точно определяется относительное перемещение мыши. С помощью двух растровых датчиков устанавливается направление перемещения мыши (по последовательности освещения фоточувствительных элементов) и скорость перемещения в зависимости от частоты импульсов. Импульсы с выхода фоточувствительных элементов при помощи микроконтроллера преобразуются в совместимые с ПК данные и передаются на материнскую плату. Оптическая мышь функционирует аналогично оптико-механической мыши, отличаясь тем, что ее перемещение регистрируется оптическим датчиком. Такой способ регистрации перемещения заключается в том, что оптическая мышь посылает луч на специальный коврик.

Отраженный от коврика луч поступает на оптоэлектронное устройство, расположенное в корпусе мыши. Направление движения мыши определяется типом полученного сигнала. Конструктивно оптическая мышь устроена так, что внутри ее корпуса расположены две пары светодиододов и фотоэлементов. Один светодиод обычно излучает в красной области спектра, а другой — в инфракрасной. При этом каждый фотоэлемент регистрирует отраженный от коврика луч в своей области спектра. Коврик для перемещения мыши серебристого цвета состоит из цветных горизонтальных (синих) и вертикальных (серых) линий. Если мышь находится между линиями сетки, то от серебристой поверхности одинаково отражаются лучи красного и инфракрасного светодиодов. При перемещении мыши на синюю линию излучение красного света поглащается и сигнала с соответствующего фотоэлемента не поступает. Аналогично не поступает сигнал с фотоэлемента, регистрирующего отраженный сигнал в инфракрасной линии спектра, при перемещении мыши на серую линию. При перемещении мыши по коврику фотоэлементы поочередно вырабатывают сигналы, отражающие перемещение в двух координатах. Эти сигналы передаются в ПК, где с помощью драйвера преобразуются с целью управления движением курсора на экране. Преимуществами оптической мыши являются высокая точность определения позиционирования и надежность. По принципу подключения к компьютеру мыши можно подразделить на проводные, связанные с компьютером электрическим кабелем («хвостатые» мыши),и бесконтактные (беспроводные, «бесхвостые»). Беспроводные мыши — это инфра-красные или радиомыши.

Читайте также:  Готовим на индукционной плите рецепты

Трэкбол (Trackball) по конструкции напоминает мышь, у которой шар расположен не внутри корпуса, а на верхней его части. Принцип действия и способ передачи данных трэкбола такой же, как у мыши. Обычно трэкбол использует оптико-механический принцип регистрации положения шарика. Большинство трэкболов управляются через последовательный порт, причем назначение выводов аналогично разъему мыши. Основные отличия трэкбола от мыши в том, что трэкбол обладает стабильностью за счет тяжелого корпуса и не требует специальной площадки для движения. Для пользователей первых поколений ПК типа Notebook и Laptop предлагались внешние или встроенные трэкболы. ДжойстикДжойстик (joy stick) — устройство ввода в области компьютерных игр. Создавался джойстик для использования на специальных военных тренажерах и обычно имитировал устройство управления какой-либо военной техникой. Цифровые джойстики, как правило, применяются в игровых приставках и в игровых компьютерах. Любой джойстик состоит из двух элементов: координатной части — ручки или руля, перемещение которой изменяет положение виртуального объекта в пространстве, и функциональных кнопок. Число кнопок может быть от трех до восьми, и большинству из них, кроме главной кнопки «Огонь» или гашетки, можно в зависимости от игры присваивать разные значения: смена оружия, коробка скоростей и т. д.

СКАНЕРЫСканер (Scanner) — устройство ввода в ЭВМ информации в виде текстов, рисунков, слайдов, фотографий на плоских носителях, а также изображения объемных объектов небольших размеров. Метод сканирования использовался при передаче фотографических изображений по телеграфу еще в 1850 г. Первый черно-белый сканер был создан в 1863 г., а цветной — в 1937 г. Принцип действия и классификация сканеров Сканер как оптоэлектронный прибор включает следующие функциональные компоненты: датчик, содержащий источник света, оптическую систему, фотоприемник, механизм перемещения датчика (или оптической системы) относительно оригинала. Электронное устройство обеспечивает преобразование информации в цифровую форму. Сканирование представляет собой цифровое кодирование изображения, заключающееся в преобразовании аналогового сигнала яркости в цифровую форму.

В процессе сканирования оригинал освещается источником света. Светлые области оригинала отражают больше света, чем темные. Отраженный (или преломленный) свет оптической системой направляется на фотоприемник, который преобразует интенсивность принимаемого света в соответствующее значение напряжения. Аналоговый сигнал преобразуется в цифровой для дальнейшей обработки с помощью ПК.

Типы сканеровВ зависимости от способа перемещения фоточувствительного элемента сканера и носителя изображения относительно друг друга сканеры подразделяются на две основных группы — настольные (Desktop) и ручные (Hand-held). К числу настольных сканеров относятся планшетные (Flatbed), роликовые (Sheet-feed), барабанные (Drum) и проекционные (Overhead/Camera) сканеры. Планшетные сканеры, или сканеры плоскостного типа, используются для ввода графики и текста с носителей формата А4 или A3. Однако при этом планшетные сканеры — наиболее популярные устройства ввода текстовой и графической информации. Они обеспечивают необходимое качество изображений, используемых как в деловой корреспонденции, так и в высокохудожественных изданиях

Сканирующий элемент на основе технологии VAROS дополнен стеклянной пластиной, расположенной между линзами и ПЗС. Вначале осуществляется сканирование аналогично традиционной технологии. Затем стеклянная пластина поворачивается, и процесс сканирования повторяется. Подобное устройство дает сканеру возможность считать данные со смещением в полпиксела. Программное обеспечение, объединяющее результаты первого и второго этапов сканирования, позволяет получить вдвое больше данных, а реальное разрешение возрастает вдвое.

Характеристики сканеров При выборе типа и модели сканера следует принимать во внимание следующие основные характеристики. Разрешающая способность определяется плотностью расположения распознаваемых точек и выражается в точках на дюйм (dpidot per inch). Сканеры имеют два параметра разрешающей способности: оптическое разрешение и программное. Оптическое разрешение — показатель первичного сканирования. Программными методами можно в дальнейшем повысить разрешение. Например, оптическое разрешение сканера может быть 300х600 dpi, а программное — до 4800х4800 dpi. Оптическое разрешение имеет более важное значение для пользователя. Оптическое разрешение зависит от размера элемента ПЗС-датчика и характеризует плотность, с которой производится выборка информации в заданной области оригинала. Область сканирования — максимальный размер оригинала для данного сканера. Метод сканирования определяет одно- или трехпроходный способ считывания информации в цветных сканерах. Скорость сканирования — число страниц черно-белого оригинала, сканируемых в минуту с максимальным оптическим разрешением сканера. Разрядность сканера измеряется в битах и определяет то количество информации, которое необходимо для оцифровки каждой точки изображения, а также количество цветов, которое способен распознать сканер. 24 бит соответствуют 16,7 млн цветов, а 30 бит — миллиарду. Как правило, человеческий глаз не в состоянии отличить 16-битный цвет от 24-битного.

ЦИФРОВЫЕ КАМЕРЫЦифровая камера — устройство для фото- или видеосъемки, в котором изображение регистрируется на систему матриц и сохраняется в цифровом виде.

Цифровая фотокамера имеет не только внешнее, но и функциональное сходство с обычной фотокамерой, применяемой в галогенно-серебряной (пленочной) фотографии, и 21

содержит в светонепроницаемом корпусе матрицу, объектив, затвор, видоискатель, процессор, карту памяти

Web-КАМЕРЫWeb-камера представляет собой цифровое устройство, производящее видеосъемку, оцифровку, сжатие и передачу по компьютерной сети видеоизображения. Информация о Web-камере как новом периферийном устройстве ПК появилась в печати в 1992 г. В настоящее время они стали вполне штатными техническими средствами информационно-коммуникационных технологий.

ДИГИТАЙЗЕРЫ И ЭЛЕКТРОННЫЕ ПЛАНШЕТЫДигитайзер (Digitazer), шли графический планшет, —устройство для оцифровки графических изображений, позволяющее преобразовывать в векторный формат изображение, полученное в результате движения руки оператора. Дигитайзеры используются в системах автоматизированного проектирования (САПР) для ввода в компьютер графической информации в виде чертежей и рисунков: проектировщик водит пером-курсором по планшету, а изображение фиксируется в виде графического файла.

СЕНСОРНЫЕ УСТРОЙСТВА ВВОДАСенсорное устройство ввода основано на введении информации в ПК при прикосновении к экрану. Основными компонентами сенсорного экрана являются: ■ сенсорная панель, выполняющая функцию датчика, генерирующего сигналы, указывающие, к какому участку произведено прикосновение; контроллер, обрабатывающий сигналы датчика и транслирующий их в данные, которые передаются в процессор ПК через интерфейсы RS232 или USB; ■ программный драйвер, обеспечивающий интерфейс с операционной системой ПК. В этих устройствах используются четыре базовые сенсорные технологии — резистивная, емкостная, акустическая и инфракрасная

Ссылка на основную публикацию
Уравнение окружности в полярных координатах
Определение: замкнутая плоская кривая, все точки которой одинаково удалены от данной точки (центра О), лежащей в той же плоскости, что...
Тело массой м брошено
Тело массой m = 5 кг брошено под углом α = 30° к горизонту с начальной скоростью v 0 =...
Телефоны с ик портом 2018
В большинстве домов можно обнаружить несколько устройств, которые управляются пультом дистанционного управления: телевизор, музыкальный центр, система климат-контроля, камера наблюдения и...
Уравнение пучка прямых проходящих через точку
Совокупность прямых, проходящих через некоторую точку, называется пучком прямых с центром в этой точке. Если и - уравнения двух пересекающихся...
Adblock detector