Файл: Учебник для вузов Общие сведения Аппаратное обеспечение.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.03.2024

Просмотров: 178

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Общие сведения об информационных процессах

Кодирование информации

Кодирование изображений Изображение – некоторая двумерную область, свойства каждой точ- ки (pixel, пиксель) которой могут быть описаны (координаты, цвет, про- зрачность…).Множество точек называется растром (bit map, dot matrix, raster) (см. рис. 1.12), а изображение, которое формируется на основе растра, называются растровым. На экране монитора всегда формируется растро- вое изображение, однако, для хранения может использоваться и векторное представление информация, где изображение представлено в виде набора графических объектов с их координатами и свойствами (линия, овал, пря- моугольник, текст и т. п.). Рис. 1.12. Растровое изображение на экране монитораНа мониторе и в растровых изображениях число пикселей по гори- зонтали и по вертикали называют разрешением(resolution). Наиболее ча- сто используются 1024×768 или 1280×800, 1280×1024 (для 15, 17 19), 720×576 (качество обычных DVD-фильмов), 1920×1080 и 1920×720 (теле- видение высокой четкости HDTV – стандарты 1080i и 720p). Каждый пик- сель изображения нумеруется, начиная с нуля слева направо и сверху вниз. Для представления цвета используются цветовые модели. Цветоваямодель(color model) – это правило, по которому может быть определен цвет. Самая простая двухцветная модель – битовая. В ней для описанияцвета каждого пикселя (чёрного или белого) используется всего один бит. Для представления полноцветных изображений используются не-сколько более сложных моделей. Известно, что любой цвет может быть представлен как сумма трёх основных цветов: красного, зелёного и синего. Если интенсивность каждого цвета представить числом, то любой цвет бу- дет выражаться через набор из трёх чисел. Так определяется наиболее из- вестная цветовая RGB-модель (Red-Green-Blue). На каждое число отводит- ся один байт. Так можно представить 224 цвета, то есть примерно 16,7 млн. цветов. Белый цвет в этой модели представляется как (1,1,1), чёрный – (0,0,0), красный (1,0,0), синий (0,0,1). Жёлтый цвет является комбинацией красного и зелёного и потому представляется как (1,1,0).Цветовая модель RGB была стандартизирована в 1931 г. и впервые использована в цветном телевидении. Модель RGB является аддитивноймоделью, то есть цвет получается в результате сложения базовых цветов. Существуют и другие цветовые модели, которые для ряда задач оказыва- ются более предпочтительными, чем RGB-модель. Например, для пред- ставления цвета в принтерах используется субтрактивная CMYK-модель (Cyan-Magenta-Yellow-blacK), цвет в которой получается в результате вы- читания базовых цветов из белого цвета. Белому цвету в этой модели соот- ветствует (0,0,0,0), чёрному - (0,0,0,1), голубому - (1,0,0,0), сиреневому - (0,1,0,0), жёлтому - (0,0,1,0). В цветовой модели HSV(Hue-Saturation- Value) цвет представляется через цвет, насыщенность и значение, а в мо- дели HLS(Hue-Lightness-Saturation) через оттенок, яркость и насыщен- ность. Современные графические редакторы, как правило, могут работать с несколькими цветовыми моделями.Кроме растрового изображения на экране монитора существуют гра- фические форматы файлов, сохраняющие растровую или векторную гра- фическую информацию. С такой информацией работают специальные про- граммы, которые преобразуют векторные изображения в растровые, отоб- ражаемые на мониторе. Кодирование звуковой информации Звук можно описать в виде совокупности синусоидальных волн определённых частоты и амплитуды. Частота волны определяет высоту звукового тона, амплитуда – громкость звука. Частота измеряется в герцах (Гц, Hz). Диапазон слышимости для человека составляет от 20 Гц до 17000 Гц (или 17 кГц).Задача цифрового представления звука сводится измерению интен- сивности звука через заданный интервал времени (например, 48 раз за 0,001 секунды). Принцип такого представления изображён на рис. 1.13.

Законодательство Российской Федерации о защите компьютерной информации

Требования к организации рабочих мест пользователей ПК

Контрольные вопросы к главе 1

Глава 2. Аппаратное обеспечение персональных компьютеров

Процессор

Чипсет

Материнская плата

Оперативная память

Устройства хранения информации

Устройства ввода информации

Устройства вывода информации

2.8 Оборудование компьютерных сетей

2.9 Оборудование беспроводных сетей

2.10. Дополнительное оборудование

Контрольные вопросы к главе 2

Глава 3. Программное обеспечение

Операционные системы

Устройства ввода информации


К устройствам ввода информации персональных компьютеров отно- сятся прежде всего клавиатура и «мышь», которыми любой пользователь постоянно пользуется. Реже используют сканер, дигитайзер, web-камера и музыкальные устройства ввода.

      1. Клавиатура и мышь


Клавиатура – 101 – 105 клавишная, имеет латинские и русские бук- вы, цифры и другие символы (переключение латинских и русских букв в Microsoft Windows сочетанием клавиш Левый Alt+Shift или Ctrl+Shift). Мультимедийная клавиатура (см. рисунок 2.23, клавиатура эргономичная) имеет дополнительные клавиши – запуск Интернет-браузера, программы для работы с электронной почтой, запуск универсального проигрывателя, клавиши регулирования громкости и пр.





Рисунок. 2.23. Беспроводной набор Logitech Cordless Desktop Comfort Laser



Существует множество программ для обучения слепо- му десятипальцевому методу быстрой печати, например, "СОЛО на клавиатуре" (http://ergosolo.ru/products/). В слепом методе печати каждый из пальцев двух рук использу- ется для нажатие на опреде- ленные клавиши (см. рисунок. 2.24).

Рисунок. 2.24. Клавиатура ПК и десятипальцевый метод

Манипулятор мышь – инструмент для работы с объектами на рабо- чем столе операционной системы. Используется для выбора нужного окна, файла, позиции в меню, в тексте, поля на экранной форма и пр., для от- крытия файлов (двойной или одиночный щелчок левой кнопки), вызова контекстного меню (правая кнопка), прокрутки списка или текста (колеси- ко мышки). В настоящее время используются мыши двух типов – опти- ческие и лазерные, проводные (с подключением к USB-порту) или беспро- водные (к USB подключается приемо-передатчик радиосигнала). Главная техническая характеристика мыши – разрешение оптического сенсора, ко-
торое измеряется в точках на дюйм (dpi или cpi – count per inch.) и может составлять 600 3200 dpi.

Существуют беспроводные комплекты клавиатура + мышь (см. ри- сунок. 2.23), такой комплект комплектуется одним приемником ра- диосигнала. Часто он же служит зарядным устройством для аккумулятор- ных батареек, которые являются источниками питания для беспроводных устройств.

      1. Сканер






Принцип действия сканера заключается в следующем: установлен- ный в нем источник света облучает сканируемый объект, а оптическая си- стема сканера воспринимает отраженный от объекта световой поток, ко- торый с помощью программы сканирования преобразуется в цифровую форму.

Сканеры разделяются на два основных типа:

  • настольные,

  • ручные.

Существует три разновидности настольных сканеров:

  • планшетные

  • рулонные

  • проекционные.

Основной тип сканера для небольших форматов (А4) в настоящее время – настольный планшетный.

Характеристикой качества сканеров является разрешение, изме- ряемое числом точек на дюйм – dpi. Хорошие сканеры имеют 1200-2400 dpi. В основном, современные планшетные сканеры цветные с 24 – 36 битным представлением цвета.

В планшетном сканере сканирующая каретка блок, объеди- няющий в себе источник света и оптическую систему (ширина ее обычно 210-220 мм), перемещается относительно бумаги с помощью шагового двигателя. Оптическая система состоит из одного или нескольких зеркал, линзы (либо призмы) и светочувствительной матрицы. Матрица содержит три линейки светоприемных элементов (по одной линейке на каждый из базовых цветов – красный, зеленый, синий) и оптико-электронный преоб- разователь. За один такт работы сканера матрица «фотографирует» оче- редной горизонтальный фрагмент (линию, строку) оригинала. При этом
три «разноцветных» элемента матрицы обеспечивают формирование од-


ного пикселя будущего отсканированного изображения. Для сканирования изображения необходимо открыть крышку сканера, положить сканируе- мый лист на основание изображением вниз (или вверх для прозрачных сканеров HP scanjet 4600, см. рисунок 2.25), после чего опустить крышку. Дальнейшее управление процессом сканирования осуществляется с клави- атуры компьютера с использованием

программы сканирования, поставляемой со сканером. В программе возможна настройка многочисленных параметров сканирования. Конструкция планшетного сканера позволяет сканировать не только отдельные листы, но и страницы толстого журнала или книги.

Для примера в таблице 2.14 приве-

дена характеристики сканера HP scanjet 4600.

В рулонных сканерах отдельные

Рисунок 2.25. Сканер

HP scanjet 4600

листы документов протягиваются вращающимся валиком мимо закреп- ленной неподвижно сканирующей головки. К рулонному типу относятся широкоформатные сканеры с шириной области сканирования от 635 до 1372 мм, например Contex Cougar SX 25" или CalComp ScanPlus IV 954 C (1372мм).

Проекционные сканеры напоминают собой своеобразный про- екционный аппарат. Вводимый документ кладется на поверхность скани- рования изображением вверх, блок сканирования находится при этом так- же наверху. Перемещается только сканирующее устройство. Основной особенностью данных сканеров является возможность сканирования про- екций трехмерных предметов.

Для того чтобы ввести в компьютер какой-либо документ при по- мощи ручного (handheld) сканера, надо без резких движений провести его сканирующей головкой по изображению. Равномерность перемещения сканера существенно сказывается на качестве вводимого в компьютер изображения, которое обычно значительно ниже, чем у других типов ска- неров.

Для превращения отсканированной текстовой картинки в текстовый документ, состоящий из отдельных символов, служат программы распо- знавания текста (OCR-системы). Из русских систем наиболее хорошо себя зарекомендовала система FineReader.




Таблица 2.14. Техническая характеристика сканера HP scanjet 4600


Наименование

Характеристика

Типа сканера

планшетный

Режимы ввода

кнопки на лицевой панели:

«сканирование», «копирование», «эл. почта»,

«share-to-web», «запись документа на диск»

ПО от HP для создания и обработки фотоизобра- жений

Скорость предва- рительного просмотра

6 секунд

Скорость сканирования

цветное фотоизображение 10х15 см: 27 секунд черно-белый рисунок: 22 секунды

Разрешение при скани- ровании

оптическое: 2400 т/д

аппаратное: 2400×2400 т/д

улучшенное: до 999 999 т/д (зависит от памяти компьютера, свободною места на диске и других параметров системы)

Разрядность

48 бит

Масштабирование

от 10 до 2000% с шагом 1%

Максимальный размер документа

216×297 мм

Интерфейс соединения

1 высокоскоростной интерфейс USB 2.0

Совместимость с опера- ционными системами

Microsoft® Windows® (98, 2000, Me, XP Home и Professional Edition), Mac OS X 9.1 или 10.1 и выше

Габариты

488×340×83 мм

Вес нетто

сканер: 1,4 кг., держатель: 0,5 кг.

Форматы файлов

Bitmap (BMP), TIFF, GIF, PDF, HTML, JPEG,

FlashPix (FPX), сжатый TIFF, PCX, PNG, RTF, TXT



      1. Дигитайзер, графический планшет






Дигитайзер может иметь размер рабочей области А1, рабочая об-

ласть его выглядит, как чертежная доска. Применяется дигитайзер для по- точечного координатного ввода графических изображений в системах ав- томатизированного проектирования (САПР).

Дигитайзер и графический планшет обычно содержит рабочую плоскость, рядом с которой находятся кнопки управления. Для ввода ин- формации служит специальное перо или координатное устройство с «при- целом», подключенное кабелем к планшету или с беспроводной передачей данных. Сам дигитайзер подключается к компьютеру кабелем через USB- порт. Разрешающая способность таких графических планшетов не менее 100 dpi (точек на дюйм).

В некоторых дигитайзерах ввод информации может происходить без специальных перьев или прицелов, так как рабочая поверхность планшета обладает чувствительностью к нажатию пером, основанной на использо- вании пьезоэлектрического эффекта. При нажатии на точку, расположен- ную в приделах рабочей поверхности планшета, под которой проложена сетка из тончайших проводников, на пластине пьезоэлектрика возникает разность потенциалов. Координаты этой точки счиьываются программой, сканирующей сетку проводников. Эта программа запоминает координаты точек и показывает графические объекты на мониторе.

В графических планшетах и интерактивных мониторах (см. рисунок 2.26) для рисования используется устройство ввода (беспроводное перо), нажатие которого на поверхность рабочей области считывается с исполь- зованием технологии электромагнитного резонанса.

Основные задачи, решаемые с использованием этих устройств:

  • рисование;

  • редактирование фотографий и изображений;

  • создание коллажей, открыток и календарей;

  • компьютерная анимация и 3D-моделирование;

  • работа в мультимедийных приложениях;