Э. Таненбаум - Архитектура компьютера (1127755), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Чем больше света, тем существеннее изменение заряда. Заряд считывается аналогово-цифровым преобразователем в виде целого числа от 0 до 255 (в камерах низкой ценовой категории) или от 0 до 4095 (на цифровых однообьективных зеркальных фотоаппаратах). Соответствующая схема изображена на рис. 2.38. на основе рек ьг — одного го синего ЦП перативная память эпг-память ипи микродиск Цифровая камера Рис. 2.38.
Цифровая камера Каждое устройство ССР, независимо от падающего на него света, на выходе генерирует единственное значение. Для формирования цветных изображений 150 Глава 2. Организация компьютерных систем устройства СС() объединяются в группы из четырех элементов. Поверх группы размещается фильтр Байера (Вауег 6!сег), который делает одно устройство СС() чувствительным к красному цвету, другое — к синему, а два оставшихся — к зеленому. Наличие двух зеленых элементов объясняется двумя факторами; во-первых, это удобнее, а во-вторых, человеческий глаз воспринимает зеленый цвет лучше, чем синий и красный.
Если производитель цифровой камеры заявляет, что ее разрешение равно 6 млн пикселов, знайте — он нахально врет. В ней 6 млн устройств СС1), которые в совокупности формируют 1,5 млн пикселов. При таком разрешении изображение считывается в виде матрицы 2828 х 2121 (в недорогих камерах) или 3000 х 2000 (в однообьективных зеркальных фотоаппаратах) пикселов. Дополнительные пикселы генерируются путем программной интерполяции. При нажатии кнопки открытия затвора объектива программное обеспечение камеры выполняет три операции: устанавливает фокус, определяет экспозицию и проводит балансировку белого. Автоматическая фокусировка осуществляется путем анализа высокочастотных данных изображения и выдвижения объектива на предельную позицию в целях максимальной детализации.
При определении экспозиции сначала вычисляется интенсивность света, падающего на СС)), после диафрагма и выдержка корректируются таким образом, чтобы полученное значение интенсивности пришлось на середину диапазона СС1). Балансировка белого сводится к измерению спектра падающего света с целью последующей цветокоррекции. Далее изображение считывается с СС1) и сохраняется в виде матрицы пикселов во встроенной оперативной памяти камеры.
Профессиональные однообьективные зеркальные фотоаппараты, с которыми работают фотокорреспонденты, могут в течение пяти секунд снимать по восемь кадров с высоким разрешением в секунду; при этом объем встроенной оперативной памяти, в которой изображения размещаются перед последующей обработкой и постоянным хранением, достаточно велик. В недорогих камерах оперативной памяти меныпе, но все равно вполне достаточно. После создания снимка программное обеспечение проводит цветокоррекцию на основе баланса белого, тем самым нейтрализуя избыток красного или синего света (что имеет место, например, при фотографировании объекта, находящегося в тени, а также при использовании вспышки). Затем выполняются алгоритмы шумоподавления и корректировки дефектных устройств ССЭ. После этого (если соответствующая функция включена) производится попытка повысить резкость изображения — выполняется поиск краев и увеличение интенсивности градиента вокруг них.
Наконец, изображение сжимается с целью уменьшения объема занимаемой им памяти. Самый распространенный формат, применяемый для этих целей,— ПРЕС (3о)пг РЬогойгарЫс Ехреггз Сгоцр — объединенная группа экспертов в области фотографии).
Он предусматривает двухмерное пространственное преобразование Фурье и удаление высокочастотных составляющих. Конечное изображение оказывается весьма компактным, но мелкие детали утрачиваются. По окончании обработки изображение записывается на постоянный носитель, в качестве которого обычно выступает карта флэш-памяти или небольшой съемный Ввод-вывод 151 жесткий диск — так называемый микродиск. На обработку и запись каждого изображения уходит несколько секунд.
Затем пользователь может подключить камеру к компьютеру — посредством, например, кабеля 115В или Р1ге1лг1ге. Это позволяет перенести изображения нз памяти камеры на жесткий диск компьютера. При помощи специального программного обеспечения (например, редактора Аг(оЬе РЬосозЬор) пользователь может обрезать изображение, настроить яркость, контраст и баланс, увеличить резкость или, наоборот, частично размыть изображение, удалить ненужные элементы и наложить в произвольном сочетании фильтры. Удовлетворившись результатом, пользователь волен распечатать изображения на цветном принтере, разместить их в Интернете, а также записать на компакт-диск или 1)Ч0 для архивации илн последующей печати.
По вычислительным мощностям, объему оперативной памяти и дискового пространства, равно как и по сложности программного обеспечения, цифровые однообъективные зеркальные фотоаппараты (Яп81е-1.епз Ке(1ех, 81.К) сопоставимы с настольными системами двух-трехлетней давности. Помимо вышеперечисленных операций, компьютер такого фотоаппарата должен обеспечивать взаимодействие с процессором объектива и вспышки, обновлять изображение на жидкокристаллическом экране, не говоря уже о координации действий всех кнопок, колесиков, индикаторов, дисплеев и прочих приспособлений в реальном времени.
Коды символов У каждого компьютера есть набор символов, который он использует. Как минимум, этот набор включает 26 прописных и 26 строчных букв', цифры от О до 9, а также некоторые специальные символы, в том числе пробел, точку, запятую, минус, символ возврата каретки и т. д. Для того чтобы передавать этн символы в компьютер, каждому из них приписывается номер, например: а = 1, Ь = 2, ..., г = 26, + = 27, — = 28.
Представление символа в виде целого числа называется кодом символа. Важно отметить, что связанные между собой компьютеры должны поддерживать одни и те же коды символов, иначе они не смогут обмениваться информацией. По атой причине были разработаны стандарты. Здесь мы рассмотрим два самых важных из них. АВСИ Один из двух широко распространенных кодов называется АЯС11 (Ащепсап Ягапс1агс1 Сог1е 1ог 1п(огшаг1оп 1пгегсЬапяе — американский стандартный код для обмена информацией). Каждый АЗСП-символ содержит 7 бит, таким образом всего можно закодировать 128 символов. Коды от О до 1Г (в шестнадцатеричной системе счисления) соответствуют управляющим символам, которые не печатаются (табл. 2.4).
' В английском языке. — Примеы. перее. Таблица 2.4. Таблица кодов для управляющих АЗСИ-символов Число Название Значение Число Название Значение Оа1а 0пх Езсаре (Смена канала данных) М01 Нуль 10 0]Е 81аб о1 Неабег (Начало заголовка) 11 ОС1 ЗОН 81агг о1 Тех( (Начало текста) 12 ОС2 ЗТХ Епб о1Тех1(Конец текста) 13 ОСЗ Епб о1 Тгапзп!)ззюп (Конец передачи) ЕСТ 14 ОС4 ЕМОику (Запрос) ЕМО 15 МАК ЗУМсгопоиз гб1е (Пауза] АСК !8 ЗУМ Ве11 (Звуковой сигнал) ВЕ1. 17 ЕТВ ВЗ ВасКЗрасе (Отступ назад) 18 САМ САМсе] (Отмена) Епб о1 Меб!игп (Конец носителя) 19 ЕМ НТ 0пе Гееб (Перевод строки] 80вз(!!иге (Подстрочный индекс) А 'ьГ !А 80В 18 ЕЗС ЕЗСаре (Выход) й1е Зерага(ог (Разделитель файлов) Ггогп Гееб (Перевод страницы) 1С ГЗ Сагпаре йе1игп (Возврат каретки) Сй 10 68 6гоир Зерага!ог (Разделитель группы) ЗО 1Е йЗ йесогб Зерага1ог (Разделитель записи) 8! 0п11 Зерага1ог (Разделитель модуля) 1Г 08 152 Глава 2.
Организация компьютерных систем АСКпо119егпеп1 (Подтверждение приема) Ногаоп1а( ТаЬ (Горизонтальная табуляция) Уег1!са! ТаЬ (Вертикальная табуляция) Змй Ои1 (Переключение на дополнительный Регистр) Змй )п (Переключение на стандартный регистр) Оеч!се Соп1го] ! (Управление устройством 1) Оеисе Соп1го! 2 (Управление устройством 2] Оеч!се Соп1го! 3 (Управление устройством 3) Оеч!се Соп1го) 4 (Управление устройством 4) Мерабче АсКпойбреп!еп1 (Неподтверждение приема) Епб о1 Тгапзпчззюп 81осК (Конец блока передачи) Ввод-вывод 153 Многие управляющие АБСП-символы предназначены для передачи данных. Например, послание может состоять из символа начала заголовка ВОН (Магг о1 Неадег), самого заголовка, символа начала текста ЯТХ (агат( о1 Техс), самого текста, символа конца текста ЕТХ (Еш( о( Техт) и, наконец, символа конца передачи ЕОТ (Епд о( Тгапзш(зз(оп).
Однако на практике послания, отправляемые по телефонным линиям и сетям, форматируются по-другому, так что управляющие АЯСП-символы для передачи практически не используются. Печатные АЯСП-символы включают буквы верхнего и нижнего регистров, цифры, знаки пунктуации и некоторые математические символы (табл.
2.5). с о О с о а к о с о О с о а а 0 с о а а С! о а а и о а ч с т о с ч к 3 о б о с а о с а 3' о ч с а к 20 (про- 30 бел) 21 1 31 40 Ю 50 Р 60 70 Р 5! 0 6! а 52 и 62 Ь 53 3 63 с 54 Т 64 о 55 0 65 е 56 Ч 66 1 22 " 32 2 23 № 33 3 24 $ 34 4 25 О4 35 26 а 36 б 27 ' 37 7 57 ЬЧ 67 0 58 Х 68 П 28 ( 38 29 ) 39 2А * ЗА 59 У 69 5А 2 6А 5В ( 6В К 5С ! 6С 50 1 60 и! 5Е " 6Е и 2В 4 ЗВ 7В ( 7С 70 7Е 2С ЗС 20 30 2Е ЗЕ 2Г / ЗР ? 5Г 6Е о 7Г 0ЕЕ Цй!СООЕ Компьютерная промышленность развивалась преимущественно в США, что привело к появлению кода АЯСП, более подходящего для английского языка, чем для других языков. Во французском языке есть нздстрочные знаки, в немецком — умляуты и т. д.
В некоторых европейских языках есть несколько букв, которых нет в наборе АБСП-символов. Некоторые языки имеют совершенно другой алфавит (например, русский или арабский), а у некоторых вообще нет алфавита (например, китайский). Компьютеры распространились по всему свету, и поставщики программного обеспечения хотят реализовывать свою продукцию не Таблица 2.5. Таблица кодов для печатных АЯС!(-символов 41 А 42 В 43 С 44 0 45 Е 46 Р 47 6 48 Н 49 1 4А 4В К 4С 1. 40 М 4Е и 4Р 0 71 0 72 и 73 3 74 Т 75 0 76 Ч 77 Чl 78 Х 79 1' 7А 2 154 Глава 2.
Организация компьютерных систем только в англоязычных, но и в тех странах, где большинство пользователей не говорят по-английски и нужен другой набор символов. Первой попыткой расширения кода АЯСП стал стандарт 15 646, который добавлял к набору АЯСП-символов еще 128 символов, в результате чего получился 8-разрядный набор под названием Еаг1п-1, Добавлены были в основном латинские буквы со штрихами и диакритическими знаками. Следующей попыткой был стандарт 15 8859, который ввел понятие кодовой страницьь Кодовая страница— набор из 256 символов для определенного языка или группы языков, в 15 8859-1 это набор Глйп-1.
Стандарт 15 8859-2 включает славянские языки с латинским алфавитом (например, чешский, польский и венгерский), стандарт 18 8859-3 описывает символы турецкого, мальтийского и галисийского языков, эсперанто и т. д. Главным недостатком такого подхода является то, что программное обеспечение должно контролировать, с какой именно кодовой страницей оно имеет дело, при этом смешивать языки недопустимо. К тому же эта система не охватывает японский и китайский языки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
