σημειώσεις για το μάθημα ΒΑΨΤ.

1. ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΨΗΦΙΑΚΗΣ
ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ
ΕΠΑ.Λ. ΠΑΡΑΔΕΙΣΙΟΥ 2015
Παρουσίαση στο πλαίσιο του μαθήματος Βασικές ΑρχέςΨηφιακήςΤεχνολογίας

2. ΨΗΦΙΑΚΕΣ ΣΥΣΚΕΥΕΣ
o ΣΥΣΤΗΜΑΤΑΛΗΨΗΣ ΗΧΟΥ
o ΣΥΣΤΗΜΑΤΑΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΧΟΥ
o ΣΥΣΤΗΜΑΤΑΛΗΨΗΣ ΚΑΙ ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΧΟΥ
ΚΑΙ ΕΙΚΟΝΑΣ
o ΤΗΛΕΧΕΙΡΙΣΤΗΡΙΑ
o ΚΟΝΣΟΛΕΣVIDEO GAMES
o ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΚΑΙ ΚΙΝΗΤΑΤΗΛΕΦΩΝΑ
o ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΖΟΜΕΝΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΣΥΣΚΕΥΕΣ
o ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ
o ΣΥΣΤΗΜΑΤΑGPS

3. ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΙΣ – DAC (DIGITALTO ANALOG)
 Ένας μετατροπέας (Converter) είναι μια
συσκευή που χρησιμοποιεί έναν
αλγόριθμο για να μετατρέψει ένα σήμα
από μια μορφή σε άλλη.
 Ένας τυπικός αλγόριθμος μετατροπής
ψηφιακού σε αναλογικό σήμα είναι ο
PWM – Pulse Width Modulation
(Διαμόρφωση Πλάτους Παλμού).
 Η ποιότητα του αναλογικού σήματος
που παράγεται εξαρτάται από την
συχνότητα εναλλαγής των ψηφιακών
παλμών.

4. ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΙΣ – ADC (ANALOGTO DIGITAL)
 H μετατροπή αναλογικού σε ψηφιακό
σήμα χαρακτηρίζεται από
δειγματοληψία και άρα από απώλεια
πληροφορίας.
 Βασικά χαρακτηριστικά ενός
μετατροπέα ADC είναι ο ρυθμός
δειγματοληψίας (σε Hz) και η ανάλυση
εξόδου (σε bit).
 Όσο μεγαλύτερη είναι η ανάλυση και ο
ρυθμός δειγματοληψίας τόσο
μεγαλύτερη είναι η ποιότητα του
ψηφιακού σήματος και ο χώρος που
απαιτείται για την αποθήκευσή του.

5. ΑΙΣΘΗΤΗΡΕΣ - SENSORS
 Ο αισθητήρας είναι μια συσκευή που
μετατρέπει ένα φυσικό μέγεθος (φως,
θερμοκρασία κτλ) σε ηλεκτρικό, αναλογικό
σήμα.
 Ένας αισθητήρας εικόνας, όπως αυτοί που
χρησιμοποιούνται στις φωτογραφικές
μηχανές, αποτελείται από φωτοευαίσθητο
υλικό.
 Ένας μετατροπέας ADC είναι απαραίτητος για
την χρήση αισθητήρων σε ψηφιακές
συσκευές.
"Matrixw" by Filya1 - Own work. Licensed underCC
BY-SA 3.0 viaWikimedia Commons -
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Matrixw.jpg
#mediaviewer/File:Matrixw.jpg

6. ΕΠΙΔΡΑΣΤΕΣ - ACTUATORS
 Οι επιδράστες είναι
συσκευές που
μετατρέπουν ένα
ηλεκτρικό σήμα σε ένα
φυσικό μέγεθος (π.χ.
μηχανική κίνηση ή
θερμότητα).
 Στη σύγχρονη
βιομηχανία
χρησιμοποιούνται μαζί
με υπολογιστές και
μετατροπείς DAC.

7. ΨΗΦΙΑΚΟΣ ΗΧΟΣ

8. ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗΨΗΦΙΑΚΟΥ ΗΧΟΥ –
ΑΡΧΕΙΑ .WAV
 Η βασική μέθοδος κωδικοποίησης αναλογικού ήχου σε
ψηφιακό είναι η PCM (Pulse Code Modulation).
 Ο τύπος αρχείου ήχου .wav που ανήκει στην Microsoft
κατασκευάζεται με την μέθοδο LPCM (Linear PCM).
 Την ίδια μέθοδο χρησιμοποιούν τα CD (Compact Disk).
 Τα αρχεία .wav είναι ασυμπίεστα, υψηλής ποιότητας
αλλά και μεγέθους.
Το μέγεθος S ενός αρχείου υπολογίζεται ως εξής:
S = Κανάλια ήχου * συχνότητα δειγματοληψίας * ψηφιακή ακρίβεια σε bit * διάρκεια σε δευτερόλεπτα.
Ένα τυπικός δίσκος με διάρκεια 80 λεπτών με 8 κανάλια * 44.1kHz συχνότητα * 16 bit ακρίβεια * 80 * 60
= 27.095.040.000 bit = 3,15 GB χωρητικότητα

9. ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗΨΗΦΙΑΚΟΥ ΗΧΟΥ –
ΑΡΧΕΙΑ .MP3
 H πιο δημοφιλής κωδικοποίηση ψηφιακού ήχου είναι η μορφή
αρχείων .mp3 (MPEG-2 Audio Layer III)
 Δημιουργήθηκαν από την ομάδα MPEG (Motion Picture Experts
Group).
 O αλγόριθμος κωδικοποίησης χρησιμοποιεί ψυχοακουστικά
μοντέλα κατά την δειγματοληψία για να απορρίψει ή να μειώσει
την ακρίβεια δειγμάτων που δεν είναι συμβατά με την ανθρώπινη
ακοή.
 Το αποτέλεσμα είναι υψηλή ποιότητα ήχου με πολύ μικρότερο
μέγεθος αρχείου.
 Στο τέλος της δεκαετίας του ‘90 τα αρχεία .mp3 έφεραν
επανάσταση στον διαμοιρασμό μουσικής στο διαδίκτυο.

10. ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΙΚΟΝΑ - ΓΕΝΙΚΑ
 Μια ψηφιακή εικόνα είναι αναπαράσταση μιας
φυσικής εικόνας από στοιχεία που τα ονομάζουμε
εικονοστοιχεία (picture elements ή pixels).
 H ποιότητα μιας ψηφιακής εικόνας εξαρτάται από
το πόσα pixel την αποτελούν.
 Η ανάλυση μιας ψηφιακής εικόνας αναφέρεται στα
πόσα pixel την αποτελούν κατά πλάτος και ύψος
της (π.χ. ανάλυση 640x480 pixel).
 To βάθος χρώματος μιας ψηφιακής εικόνας
αναφέρεται σε πόση χρωματική πληροφορία σε bit
αποθηκεύει κάθε pixel.

11. ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΙΚΟΝΑ – ΑΡΧΕΙΑ BITMAP
 Οι ψηφιακές εικόνες που
αποτελούνται από σταθερό αριθμό
pixel ονομάζονται bitmap ή raster.
 Οι εικόνες raster χάνουν την
ποιότητά τους κατά την μεγέθυνσή
τους.
 ΣταWindows έχουν την μορφή
αρχείων .bmp τα οποία είναι
ασυμπίεστα κι έχουν μεγάλο
μέγεθος.
 Άλλες μορφές ψηφιακών εικόνων :
 JPEG = Joint Picture Expert Group
 GIF = Graphics Interchange Format
 PNG = Portable Network Graphics
JPEG GIF PNG
Πετυχαίνει 10:1
συμπίεση χωρίς
εμφανή μείωση
ποιότητας.
Χρησιμοποιεί μόνο
256 χρώματα κατ’
επιλογή.
Χρησιμοποιεί 8, 24 ή
32 bit βάθους
χρώματος (PNG-8,
PNG-24)
Ιδανικό για
φωτογραφίες.
Ιδανικό για ζωγραφιές
και καρτούν.
Ιδανικό για κάθε
είδους εικόνα.
Μέγιστο μέγεθος
αρχείου στα 4
gigapixel.
Υποστηρίζει
κινούμενες εικόνες
και διαφάνεια.
Υποστηρίζει
διαφάνεια αλλά όχι
κίνηση.
Η πιο διαδεδομένη
μορφή στο διαδίκτυο.
Πολύ δημοφιλές στο
διαδίκτυο.
Η δημοτικότητά του
αυξάνεται.
Δημιουργήθηκε από
το Joint Picture Expert
Group.
Δημιουργήθηκε από
την CompuServe το
1987.
Δημιουργήθηκε για να
αντικαταστήσει το
GIF.

12. ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΙΚΟΝΑ – ΑΡΧΕΙΑVECTOR
 Τα αρχεία vector δεν περιγράφονται από pixel αλλά
από σχήματα που ορίζονται από μαθηματικές
εξισώσεις.
 Σαν αποτέλεσμα δεν χάνουν την ποιότητά τους
κατά την μεγέθυνση.
 Δεν είναι κατάλληλα για ρεαλιστικές φωτογραφίες
αλλά για λογότυπα και σχέδια.
 Διαδεδομένες μορφές αρχείων vector είναι οι .cdr
(CorelDraw), .swf (Shockwave Flash), .dxf
(AutoCAD) και .wmf (Windows Metafile).