- •Технические средства автоматизированных систем обработки информации и управления
- •230100 Информатика и вычислительная техника
- •230200 Информационные системы
- •Введение
- •1. Классификация и архитектура современных компьютеров
- •1.1. Краткая история развития вычислительной техники
- •1.1.1. Первые счетно-аналитические устройства
- •1.1.2. Поколения эвм
- •1.2. Классификация компьютеров
- •1.3. Архитектура вычислительных систем
- •1.3.1. Архитектура фон Неймана
- •1.3.2. Архитектура системы команд и классификация процессоров (cisc и risc)
- •1.4. Общие требования, предъявляемые к современным компьютерам
- •1.5. Базовая конфигурация персонального компьютера
- •Контрольные вопросы и задания
- •2. Основные функциональные узлы и элементы системного блока персонального компьютера
- •2.1. Корпус персонального компьютера
- •2.2. Материнская плата
- •Соответствие сокетов и процессоров
- •2.3. Центральный процессор
- •2.3.1. Параметры центрального процессора
- •Характеристики наиболее распространенных процессоров фирмы Intel для настольных компьютеров
- •2.3.2. Средства термозащиты процессоров
- •2.4. Память пк
- •2.4.1. Принципы организации основной памяти в современных компьютерах
- •2.4.2. Оперативное запоминающее устройство
- •2.4.3. Постоянное запоминающее устройство
- •2.5. Видеокарта пк
- •Наиболее популярные типы графических процессоров
- •2.6. Устройства для записи и хранения информации
- •2.6.1. Накопители на жестких магнитных дисках
- •2.6.2. Raid-массивы
- •2.6.3. Оптические диски и накопители
- •2.20. Сравнение стандартов
- •2.6.4. Устройства для считывания карт флэш-памяти
- •2.7. Tv/fm-тюнеры
- •Контрольные вопросы и задания
- •3. Периферийные устройства
- •3.1 Компьютерные мониторы
- •3.1.1. Мониторы с электронно-лучевой трубкой
- •3.1.2. Жидкокристаллические (жк) мониторы
- •3.1.3. Основные характеристики мониторов
- •3.2. Клавиатура, мышь, планшет, игровые устройства
- •3.2.1. Современная многофункциональная клавиатура
- •3.2.2. Манипулятор «Мышь»
- •3.2.3. Беспроводные клавиатура и мышь
- •3.2.4. Графический планшет
- •3.2.5. Игровые устройства
- •3.3. Принтеры и плоттеры
- •3.3.1. Лазерные принтеры
- •3.3.2. Светодиодные прнтеры
- •3.3.3. Струйные принтеры
- •3.3.4. Плоттеры
- •3.4. Сканеры
- •3.5. Многофункциональные устройства
- •3.6. Мультимедийное оборудование
- •3.6.2. Акустические системы
- •Контрольные вопросы и задания
- •4. Устройства, имеющие интерфейс для связи с персональным компьютером
- •4.1. Внешние накопители
- •4.1.1. Накопители на жестких магнитных дисках
- •4.1.2. Накопители для оптических дисков
- •4.1.3. Накопители на флэш-памяти
- •4.2. Цифровые фотоаппараты
- •4.3. Цифровые видеокамеры
- •4.3.1. Форматы записи видео в цифровых видеокамерах
- •4.3.2. Основные характеристики цифровых видеокамер
- •4.4.1. Формат mp3
- •4.4.2. Флэш – плееры
- •4.4.3. Плееры на базе жесктх дисков
- •4.5. Бытовые медицинские приборы
- •Контрольные вопросы и задания
- •5. Источники бесперебойного питания
- •Контрольные вопросы и задания
- •6. Особенности портативных и карманных персональных компьютеров
- •6.1. Современные портативные компьютеры
- •6.1.1. Классификация современных ноутбуков
- •6.1.2. Параметры ноутбуков
- •6.2. Карманные персональные компьютеры
- •6.3. Технология беспроводного доступа Bluetooth
- •6.3.2. "Частотный конфликт"
- •6.3.3. Bluetooth-устройства
- •6.3.4. Перспективы развития устройств Bluetooth
- •6.4. Коммуникаторы
- •Контрольные вопросы и задания
- •7. Особенности архитектуры компьютеров с risc-процессорами
- •7.1. Mips-архитектура
- •7.2. Регистровые окна sparc
- •7.3. Условные инструкции arm
- •7.4. Архитектура PowerPc
- •8.1.2. Рабочие станции
- •8.1.3. Сетевые адаптеры
- •8.1.4. Файловые серверы
- •8.1.5. Сетевые операционные системы
- •8.1.6. Сетевое программное обеспечение
- •8.1.7. Защита данных
- •8.1.8. Использование паролей и ограничение доступа
- •8.1.9. Типовой состав оборудования локальной сети
- •8.2. Физическая среда передачи данных
- •8.2.1. Кабели связи, линии связи, каналы связи
- •8.2.2. Типы кабелей и структурированные кабельные системы
- •8.2.3. Кабельные системы
- •8.2.4. Типы кабелей
- •8.2.5. Кабельные системы Ethernet
- •8.2.6. Беспроводные технологии
- •8.3. Сетевое оборудование
- •8.3.1. Сетевые адаптеры или nic (Network Interface Card)
- •8.3.2. Повторители и концентраторы
- •8.3.3. Мосты и коммутаторы
- •8.3.4. Маршрутизатор
- •8.3.5. Шлюзы
- •Контрольные вопросы и задания
- •9. Компьютеры будущего
- •9.1. Квантовые компьютеры
- •9.2. Оптические компьютеры
- •9.3. Биокомпьютеры
- •9.4. Молекулярные компьютеры
- •Контрольные вопросы и задания
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Технические средства автоматизированных систем обработки информации и управления
4.2. Цифровые фотоаппараты
Стремительное развитие цифровой техники в очень короткий период времени выдвинуло на рынок вполне конкурентоспособный цифровой аналог обычного фотоаппарата (рис. 4.4).
Рис. 4.4. Цифровой фотоаппарат
Изображение в цифровом фотоаппарате (ЦФАП) формируется на встроенной (примерно на месте фотопленки) матрице, имеющей громадное количество светочувствительных элементов. В настоящее время число пикселей на матрице ЦФАП достигает 12 миллионов при хорошей цветопередаче. Параллельно с совершенствованием ЦФАП разрабатывали и совершенствовали программное обеспечение для обработки и печати цифровых фотографий. Более того, разработали и серийно выпускают специальную фотобумагу для обычных (струйных и лазерных) принтеров.
Для ЦФАП важной характеристикой является число пикселей матрицы. Вместе с тем погоня за максимальным числом пикселей не должна быть самоцелью.
Оценивая (технически) ЦФАП обратим внимание на кратность зумма (zoom), то есть в какой степени мы можем оптически приближать объект съемки. В принципе, чем большее значение имеет оптический зумм (кратность приближения), тем лучше. Часто достаточным бывает 8 – 10.
Многие ЦФАП имеют дополнительную функцию видеосъемки. Эта возможность, конечно, не конкурирует с настоящей видеозаписью, снятой видеокамерой, но иногда, материал даже такого качества может оказаться ценным для его использования в учебных целях. При видеосъемке ЦФАП частота кадров «по умолчанию» устанавливается 15 кадров в секунду. Запись ведется чаще всего в MPEG формате.
4.3. Цифровые видеокамеры
У видеокамер есть своя существенная специфика - их качество невозможно описать только цифровыми (количественными) критериями. Без субъективной оценки выбор видеокамеры практически невозможен.
4.3.1. Форматы записи видео в цифровых видеокамерах
В настоящее время цифровые камеры выпускаются для четырех форматов записи видео. Расскажем о достоинствах и недостатках каждого из них.
MiniDV (рис. 4.5) - самый массовый и удобный формат цифровых видеокамер, но уже устаревший. Запись на кассету осуществляется в DV формате, в котором данные сжимаются по каждому кадру отдельно, что делает монтаж отснятого фильма удобным и легким.
Рис. 4.5. Цифровая видеокамера MiniDV
Монтаж фильма возможен с точностью до кадра, не требует мощных и дорогих компьютеров для работы. Все производители выпускают видеокамеры в этом формате.
Камера формата HDTV (рис. 4.6) может записывать видео в двух форматах - HDV на базе сжатия MPEG2 с разрешением 1440x1080 пикселей, и в стандартном DV с разрешением 720x576 пикселей. При выводе HD видео на экран телевизора изображение растягивается по горизонтали до 1920x1080.
Камера использует три ПЗС сенсора (CCD матрицы). Каждый из трёх 1/3" (8,5-мм) 1-мегапиксельных ПЗС-сенсоров анализирует свой главный цвет, что позволяет воссоздать полный цветовой спектр. В итоге мы получаем точную цветопередачу без чрезмерного тяготения к тёплым или холодным оттенкам.
Рис. 4.6. Камера формата HDTV
Камера оснащается компонентным видеовыходом (YUV), чтобы выводить картинку HD на телевизор или проектор. Хотя выход и аналоговый, компонентное разделение позволяет достичь лучшего качества картинки, чем при использовании разъёма Peritel, ведь сигналы яркости (чёрный и белый) и цвета передаются отдельно. В будущем HDV-видеокамеры обзаведутся и цифровыми HDMI-выходами, чтобы качество сигнала не ухудшалось.
Камеры формата MicroMV (рис. 4.7) предлагаются только фирмой Sony. Они очень малы, можно даже сказать, миниатюрны, но сверхминиатюрность для видеокамеры является очевидным преимуществом только для любителей экстремальных путешествий и прыгающих или летающих спортсменов.
Рис. 4.7. Цифровая видеокамера MicroMV
Снимать в обычных условиях такими камерами неудобно, поскольку рука практически не чувствует веса камеры и постоянно «гуляет» во всех направлениях. Управлять microMV камерой тоже не очень удобно, пальцы руки человека слишком велики для них. Кроме этого, самый существенный недостаток microMV камер заключается в нестандартном формате записи видео на ленту - MPEG-2 Transport Stream. Записанное на такой видеокамере видео понимает только специальная программа от Sony и всего несколько видеоредакторов. Несмотря на то, что поддержка microMV формата будет добавляться и в другие видеоредакторы, проблемы и трудности с редактированием видео от microMV камер останутся из-за специфики собственного MPEG формата. Прямой просмотр из видеоредактора через камеру редактируемого материала на телевизоре, в отличие от miniDV камер, также невозможен. Кассеты для камер microMV стоят в два раза дороже других кассет для цифровых камер, да и найти в продаже их очень непросто.
Качество съемки у microMV камер в условиях освещенности, отличных от идеальных, оставляет желать лучшего, мягко говоря, даже на фоне других современных видеокамер.
DVD камеры (рис. 4.8) стали продвигаться сначала фирмой Hitachi, затем о выпуске аналогичных камер объявила фирма Sony, потом появились анонсы их выпуска и от других фирм. Смысл идеи DVD камер в том, что снимаемое изображение записывается на miniDVD диск диаметром 8 сантиметров в формате MPEG-2.
Рис. 4.8. Цифровая видеокамера DVD формата
У камер DVD формата, увы, несколько существенных недостатков. Во-первых, запись в формате MPEG-2 не дает возможности комфортного и без потерь в качестве редактирования видео на компьютере. Во-вторых, с более-менее приемлемым качеством съемки можно на один диск записать только полчаса видео при стоимости диска около $10.
Фактически камеры DVD формата возвращают нас к аналоговым видеокамерам, поскольку самое главное рекламируемое преимущество DVD камер заключается в легкости использования - снял, вынул диск, поставил диск в DVD плеер и сразу можно смотреть видео. Вспомните позабытую рекламу старых аналоговых видеокамер - снял, вынул кассету, установил ее в видеомагнитофон и сразу можно смотреть. Похоже, не правда ли? Просто видеомагнитофон заменен DVD плеером и более ничего. Несомненно, качество воспроизведения на DVD плеере намного выше VHS видеомагнитофона. Для редактирования видео на компьютере придется прибегать к ухищрениям, сравнимым с теми, которые требуются от нас для работы с аналоговыми видеокамерами. Поэтому приобретение DVD видеокамеры разумно только в том случае, если у вас нет желания редактировать видео после съемки и есть DVD плеер или вы планируете его купить вместе с камерой.
Видеокамеры последних моделей производят запись на интегрированный жесткий диск (HDD-камеры, рис. 4.9), объем которого составляет до 100 Гб.
Рис. 4.9. Камера формата HDD
В таких видеокамерах установлен объектив с десятикратным оптическим увеличением, который позволяет получить четкое изображение объектов, находящихся на значительном удалении. Для предотвращения смазывания картинки при сильном увеличении, возникающего из-за микроподвижности рук, в камере установлена система стабилизации изображения. Также в ней установлены 2,1-мегапиксельный "ClearVid" CMOS-сенсор и 2,7-дюймовый широкоформатный жидкокристаллический дисплей. Может быть реализована поддержка современных карт памяти типа Memory Stick Duo, используемых для хранения фотографий. Кроме того, HDD-камеры позволяют записывать 5.1-канальный звук качества Dolby Digital и видео в режиме замедленной съемки.
