Периферийные устройства ввода вывода

Содержание.

		1    Введение………………………………………………….…3

		2 	Устройства	 ввода/вывода информации………………….4  

		        2.1    Клавиатура…………………………………………..4

		        2.2    Мышь………………………………………………...5

		        2.3    Сканер………………………………………………..5

		        2.4    Монитор……………………………………………...7

		        2.5    Принтер………………………………………………8

		        2.6    Плоттер……………………………………………….9

		        2.7    Графический планшет……………………………….9

		        2.9    Стример………………………………………………9

		3      Современные Web-камеры………………………………10

		4      Заключение………………………………………………..14

		5      Список литературы………………………………………15

		
                    1    Введение

		В данной работе представлена тема “ Периферийные устройства ввода/вывода информации” и современные web-камеры, их сферы применения.

Компьютер является универсальным устройством для переработки информации. Чтобы дать компьютеру возможность переработки информации, её необходимо каким-то образом туда ввести. Для осуществления ввода информации были созданы специальные устройства – это в первую очередь клавиатура и сканер. Попадая в компьютер, информация обрабатывается и далее реализовывается возможность вывода этой информации, т.е. пользователь имеет возможность визуального восприятия данных. Для вывода информации используются монитор и принтер. После ввода и обработки информации, её можно сохранить, для чего были созданы специальные устройства, это жёсткий диск, магнитные диски и средства оптического хранения данных.

Широкое распространение получил высокоскоростной интерфейс USB 2.0, что позволило повысить скорость передачи изображения и увеличить его формат. Ведь даже несмотря на то, что главное предназначение Web-камер — коммуникационный рынок (передача видеоинформации по низкоскоростным каналам связи, например с использованием модема), который диктует жесткие ограничения на поток информации, а следовательно, на формат и степень сжатия изображения, из более качественного исходного материала всегда получается более приемлемый результат.
















2. Устройства ввода/вывода информации

2.1. Клавиатура

Со времен появления персонального компьютера вплоть до самого последнего времени внешний вид и структура клавиатуры оставались практически неизменными.

Но кое-какие изменения все-таки были.

В 1995 году, после выхода операционной системы Windows 95, привычные, 101-клавишные устройства были заменены клавиатурами со 104/105 клавишами. Три новые клавиши были добавлены специально, чтобы реализовать некоторые возможности новой операционной системы. 

Еще ряд изменений был связан с эргономическими показателями, т. е. с необходимостью соответствия новых клавиатур современным требованиям медицины. Было замечено, что при каждодневной интенсивной работе со старыми плоскими клавиатурами у «операторов ЭВМ» начинало развиваться профессиональное заболевание кистей рук. Поэтому сейчас на рынке появилось множество новых, «эргономичных» клавиатур самых причудливых форм: как бы «разломанных» надвое, изогнутых, снабженных подставками для кистей и т. д.

Наконец, последнее нововведение. Все более популярными становятся клавиатуры на ИК-лучах, не требующие шнура для подключения к системному блоку. Передача сигналов с такой клавиатуры осуществляется по принципу аналогичному «дистанционному управлению».

Традиционно все имеющиеся на компьютере клавиши делят на две группы:

  Буквенно-цифровые, предназначенные для ввода информации. Нажатие каждой из этих клавиш «посылает» в компьютер команду вывести на экран букву или цифру. «Значение» этих клавиш является постоянным и не меняется — вне зависимости от «запускаемых» на вашем компьютере программ. Буквенные клавиши могут работать как в режиме латинских, так и русских букв. Схема их расположения — «раскладка» — соответствует той, которая используется в традиционных пишущих машинках. Совершенно особой является группа цифровых клавиш в правой части клавиатуры: она может работать как в буквенно-цифровом режиме, так и просто в цифровом

Функциональные клавиши предназначены для отдания компьютеру команды выполнить какую-либо операцию. 

Дополнительные клавиши. 

Условно делятся на три группы:

1. Клавиши управления питанием (включение/выключение ПК (Power) и перевод компьютера в «спящий» режим (Sleep)).

2. Клавиши для управления программами Интернет (открыть браузер, запустить программу электронной почты и т. д.).

3. Мультимедиа-клавиши (запуск воспроизведения компакт-диска, клавиши перехода между песнями, управление громкостью).

                                                2.2.   Мышь

Манипуляторы типа "мышь" представляют собой устройство ввода, которые преобразуют перемещения по столу в перемещения курсора на экране дисплея и обычно используются в дополнение к клавиатуре. 

Различают мыши с двумя и тремя кнопками (большее число кнопок тоже встречается, но значительно реже).  

 2.3. Сканер

Две главные задачи, для решения которых вам может потребоваться сканер:

•сканирование изображений;

•сканирование текста для дальнейшего распознавания (перевод из формата «картинки» с непонятными закорючками в формат собственно текста).

Разрешающая способность.

 Для сканера, как и для принтера, это основная характеристика. Измеряется она точно так же, в точках на дюйм(dpi). Параметров разрешающей способности у сканера два — оптическое (реальное) и программное. Оптическое разрешение — это показатель первичного сканирования; Так, оптическое разрешение сканера может составлять 300x600 dpi, а программное до — 4800x4800 dpi. Однако «программное» разрешение сканера — величина вторичная. 

Разрешение сканера, как и монитора, имеет два показателя — по горизонтали и вертикали. Например, 600x300, 600x600, 800x800 dpi. Однако чаще всего употребляют только первое значение — 500, 600, 800 или 1200dpi.

Разрядность.

Разрядность сканера, которая измеряется в битах. Фактически она означает то количество информации, которая понадобится для оцифровки каждой точки изображения. А так же количество цветов, которое способен распознать ваш сканер: 24 бита соответствуют 16,7 миллионам цветов, 30 бит — 1 миллиарду. 

Ручные сканеры — самые небольшие и дешевые: такой сканер занимает не больше места, чем книжка среднего формата. Однако при обращении с таким сканером нужна сноровка: вам придется медленно и равномерно проводить этим устройством, похожим по виду на насадку для домашнего пылесоса, по всей площади сканируемого изображения. Дрогнет рука молодого хирурга — и прощай, качество! 

Планшетный сканер. Сканеры этого типа представляют собой что-то вроде большого планшета. Бумажный лист с изображением или текстом кладется на прозрачную стеклянную поверхность, под которой «снует» распознающий элемент сканера, прибор закрывается крышкой. А дальше сканер сделает все сам. Успешно работают с форматом картинки вплоть до А4 — стандартной машинописной страницы. Есть, конечно, сканеры формата A3 и даже А2. 

Есть, конечно же, еще и другие типы сканеров: листовые, протягивающие изображение сквозь свое нутро, специализированные сканеры для фотографий и слайдов и т. д.

Процесс сканирования – это преобразование документа или изображения в цифровую форму. Сканеры подобны устройствам копирования, только вместо печати копии сканер передает оцифрованные данные в компьютер. канеры можно разделить на несколько групп: по типу интерфейса, способу формирования сигнала и типу сканируемых документов. После сканирования документа с помощью специальных программ данные передаются в компьютер для обработки, т.е. сканированное изображение можно сохранить в виде файла.

Настольные сканеры

В них используется отраженный луч. В отличие от ручных и листопротяжных устройств, настольные модели имеют более точный механизм регистрации отраженного луча. В этих моделях луч проходит более длинный путь после и даже до сканирования, поскольку для сканирования цветных изображений он проходит через светофильтры для разложения на красную, зеленую и голубую составляющие.

                                                2.4. Монитор

Информационную связь между пользователем и компьютером обеспечивает монитор. Первые микрокомпьютеры представляли собой небольшие блоки, в которых практически не было средств индикации. Все, что имел в своем распоряжении пользователь — это набор мигающих светодиодов или возможность распечатки результатов на принтере. По сравнению с современными стандартами первые компьютерные мониторы были крайне примитивны; текст отображался только в одном цвете (как правило, в зеленом), однако в те годы это было важнейшим технологическим прорывом, поскольку пользователи получили возможность вводить и выводить данные в режиме реального времени. Со временем появились цветные мониторы, увеличился размер экрана и жидкокристаллические панели перекочевали с портативных компьютеров на рабочий стол пользователей.

Виды мониторов.

Электронно-лучевой монитор

Жидкокристаллические дисплеи

Параметры мониторов

Разные принципы, разные технологии... Однако, какой бы тип монитора вы ни выбрали для своего домашнего или офисного ПК, при покупке вам придется обратить внимание на ряд важных параметров.

1) Размер диагонали экрана в дюймах (1 дюйм — это около двух с половиной сантиметров).

2) Величина экранного «зерна»

3) Разрешающая способность. 

4) Максимальная частота развертки (Refresh Rate) 

5) Возможности настройки и коррекция изображения. 

6) Тип «теневой маски». 

7) Вид кинескопа. 

Мониторы с плоским экраном. Кинескопы этого типа обеспечивают самое реалистическое и привычное для глаз человека изображение. 

Выпуклый экран.

                                                 2.5. Принтер

Одно из назначений компьютера — создание напечатанной версии документа, или так называемой твердой копии. Именно поэтому принтер является необходимым аксессуаром компьютера. 

                                      Технологии печати:

На сегодняшний день существует три основные технологии печати.

• Лазерная. Лазерный принтер работает следующим образом: на фоточувствительном барабане с помощью луча лазера создается электростатическое изображение страницы. Помешенный на барабан специально окрашенный порошок, называемый тонером, "прилипает" только к той области, которая представляет собой буквы или изображение на странице. Барабан поворачивается и прижимается к листу бумаги, перенося на нее тонер. После закрепления тонера на бумаге получается готовое изображение. Подобная технология используется в копировальных аппаратах.

• Струйно-чернильная. В струйных принтерах, ионизированные капельки чернил через сопла распыляются на бумагу. Распыление происходит в тех местах, где необходимо сформировать буквы или изображения.

• Матрица точек. В матричных принтерах используется группа круглых игл. Которые ударяют по листу бумаги через красящую ленту. Эти иглы собраны в прямоугольную сетку, называемую матрицей. При нажатии определенных игл в матрице формируются различные символы или изображения.

Наилучшее качество печати обеспечивают лазерные принтеры, за ними следуют струйные, а затем матричные.

                                      2.6.  	Плоттер                                                                                                                                                     ффУстройство для вывода на бумагу чертежей и графиков.



                   2.7    Графический планшет	(дигитайзер)                                                                                        фУстройство, предназначенное для ввода художественной графической информации. Существует несколько различных принципов действия графических планшетов, но в основе всех их лежит фиксация перемещения специального пера относительно планшета. Такие устройства удобны для художников и иллюстраторов, поскольку позволяют им создавать экранные изображения привычными приемами, наработанными для традиционных инструментов (карандаш, перо, кисть).



                                      2.8.	 Стримеры                                                                                                                   ффЭто накопители на магнитной ленте. Их отличает сравнительно низкая цена. К недостаткам стримеров относят малую производительность и недостаточную надежность.






              3   Современные Web-камеры.

Стремительное развитие беспроводных технологий послужило толчком к созданию целого семейства беспроводных Web-камер. Конечно, беспроводные камеры пока довольно дорогие — цена более 200 долл., то есть почти в 10 раз дороже самых дешевых Web-камер, изображение с которых передается по проводу.

Появилось большое количество комбинированных устройств с функциями фотоаппарата, видеокамеры и портативного магнитофона, а также Web-камеры с возможностью автономной работы в режимах фотоаппарата и видеокамеры.

И последнее, что следует отметить, — это окончательное превращение Web-камеры из забавной игрушки во вполне работоспособный и полезный инструмент.

Сферы применения Web-камер

Необычный способ применения — фотографирование и видеосъемка

Возможно, вы подумали, что это шутка, ведь на всех коробках с видеокамерами написано, что они фотографируют и записывают видео! Отнюдь нет, поскольку фотографируют они довольно плохо, а полученное с них видео нельзя записать даже на бытовой магнитофон. Web-камера — это устройство, ориентированное на работу в цифровом окружении, для отправки фотографии или небольших видеороликов по электронной почте и для публикации их в Интернете, но не более того.

Довольно обычный способ применения — сканер

Если у вас нет выхода в Интернет, то Web-камера все равно может вам пригодиться. С ее помощью можно быстро «отсканировать» рисунок или текст, а текст даже впоследствии «распознать» и сохранить в алфавитно-цифровом виде. Надо лишь подобрать ровную поверхность, хорошо осветить объект и кликнуть мышкой на соответствующую кнопку в прилагаемой к камере простой программе. Особенно актуален такой способ «сканирования» для объектов большого формата, которые на обычный планшетный сканер положить не удается.

Очень распространенный способ — для общения

Если вы имеете доступ в Интернет, то под управлением ОС Windows 98/Me/2000/XP можете использовать стандартные программки типа Windows Messenger или NetMeeting и общаться с собеседником на другом конце света, видя его изображение (иногда, правда, с большим запаздыванием). Если же скорость связи совсем плохая, то можно автоматически фотографировать собеседников через заранее заданные промежутки времени, после чего изображение будет автоматически отсылаться тому, с кем вы общаетесь, и приниматься от него. Даже при наших скоростях связи и более или менее скромном разрешении снимков реально добиться того, чтобы ваш собеседник получал не менее 5-10 свежих фотографий в минуту.

Аналогичным образом можно организовать видеоконференцию с группой удаленных от вас людей (хотя, возможно, в этом случае вам понадобится специальное программное обеспечение).





Шпионский и/или охранный способ — системы наблюдения

Именно этот вариант получил наибольшее распространение и даже стал ассоциироваться с самим понятием «Web-камера». При таком способе использования видеопоследовательность или отдельные снимки с камеры либо отсылаются вам по заранее заданному адресу, либо сохраняются на носителе, либо просто публикуются на Web-странице с автоматическим обновлением через определенные промежутки времени. Существуют даже камеры, способные реагировать на движение (впрочем, датчик движения можно реализовать на компьютере программно и заставить его записывать только изменяющееся изображение с камеры).

В принципе, системы охраны и видеонаблюдения — это серьезные и дорогие продукты со специальным программным обеспечением, но некое подобие такой системы можно собрать и самостоятельно. Причем система будет не просто сохранять через определенные промежутки времени в архиве на винчестере снимки, а делать это лишь тогда, когда датчик движения заметит непорядок на охраняемой территории. 

В настоящее время бурно развивается направление именно цифровых систем видеонаблюдения (основа многих из них — обычный компьютер), которые, по всем прогнозам, в скором времени вытеснят аналоговые. Цифровые системы видеонаблюдения, по сравнению с аналоговыми, имеют множество преимуществ:

запись информации осуществляется на цифровые носители (HDD, CD-RW и т.д.), причем на обычный жесткий диск стоимостью около 100 долл. можно записать сжатую с приемлемым качеством видеоинформацию, фиксировавшуюся почти в течение месяца, а соотношение емкость/стоимость носителей постоянно увеличивается (в 2-3 раза за год). Записи на дисках можно снабдить удобной системой поиска, а проблемы перемотки носителя здесь не существует; 

высокая скорость современных процессоров позволяет реализовать такие устройства, как детектор движения, программным способом, благодаря чему у цифровой системы видеонаблюдения появляется множество полезных функций (например, реакция на определенное срабатывание какого-то датчика, детектора движения и т.д.); при желании можно изменить даже логику поведения системы; 

система легко интегрируется в современные цифровые сети или в Интернет, что позволяет просматривать определенные камеры на разных удаленных компьютерах; 

и наконец, сильно упрощается обработка видеоинформации — например обработка стоп-кадра с целью улучшения качества изображения (лица злоумышленника и т.п.) и последовательная его печать на стандартном принтере. 




                       4   Заключение

В данном реферате была представлена достаточно подробная информация о принципах работы основных устройств ввода вывода данных.Работу современного компьютера невозможно представить без оснащения его вышеперечисленными устройствами, так как они оказывают незаменимую помощь при работе пользователя с компьютером, а знание принципов работы этих устройств, обеспечивает более эффективное их пользование. 

        В настоящее время существует большое количество профессиональных цифровых систем видеонаблюдения, решающих разные задачи и соответственно имеющих различные возможности и цену, но вполне работоспособную систему можно реализовать и на дешевых Web-камерах с интерфейсом USB (тем более что сегодня число USB-коннекторов на материнских платах доходит до 6-8.




   5   Список использованной литературы

1. “Ремонт и модернизация ПК” 14-е издание Скот Мюллер. Издательский   ыыдом “Вильямс”.

2. Энциклопедия  “Персональный компьютер”  В.П.Леонтьев. Москва           aa“ОЛМА-ПРЕСС”.

3. “IBM PC для пользователя” краткий курс 7-е издание. В.Э.Фигурнов.

4. Степанов А.Н. Информатика: Учебник для вузов. 4-е издание- СПб Питер       фф2005.

5. Информатика: Базовый курс 2-е издание под редакцией Симоновича С.В.-   ффСПб; Питер,2005





1