«Устройства отображения информации»

Вид материала

Реферат

Содержание High-Definition Multimedia Interface (HDMI) Динамика изображения более привлекательна

Подобный материал:

• 1 Устройства вывода информации, 135.93kb.
• Лекция Внешние устройства компьютера, 309.96kb.
• Тематическое планирование «Информатика» в 5 класс, 131.73kb.
• Аннотация к курсу лекций «Оптические методы и устройства обработки информации», 35.54kb.
• Вопросы к экзамену по курсу "Информатика и математика", 75.17kb.
• «Проблематика отображения на электронных картах больших массивов геопространственного, 115.74kb.
• Лекция №11-13 Видеосистема является стандартным устройством вывода информации. Видеосистема, 257.38kb.
• Ментальные карты это удобный инструмент для отображения процесса мышления и структурирования, 6.21kb.
• Тема урока: Устройства ввода информации, 91.29kb.
• Устройства хранения информации, 57.74kb.

High-Definition Multimedia Interface (HDMI) — мультимедийный интерфейс высокой чёткости, позволяет передавать цифровые видеоданные высокого разрешения и многоканальные цифровые аудио-сигналы с защитой от копирования (HDCP).

Разъём HDMI обеспечивает цифровое DVI-соединение нескольких устройств с помощью соответствующих кабелей. Основное различие между HDMI и DVI состоит в том, что разъём HDMI меньше по размеру, интерфейс оснащён технологией защиты от копирования HDCP (High Bandwidth Digital Copy Protection), а также поддерживает передачу многоканальных цифровых аудио-сигналов. Является современной (на 2009 год) заменой аналоговых стандартов подключения, таких как SCART или RCA.

4. Версии HDMI
   

HDMI 1.0

Вышел в декабре 2002.

Максимальная пропускная способность интерфейса по одному проводу 4,9 Гбит/с. Поддержка видео до 165 Мпикселей/сек (1080p 60Гц или UXGA) и 8-канального звука(192кГц/24-бит).


HDMI 1.1

Вышел в мае 2004.

Добавлена поддержка защиты звука требуемой для проигрывания DVD-Audio.


HDMI 1.2

Вышел в августе 2005.

Добавлена поддержка передачи однобитового аудиосигнала, такого как Super Audio CD DSD;

Разработан HDMI-разъём типа A с полной поддержкой всех форматов для PC-источников и дисплеев;

Установлено требование для дисплеев с HDMI 1.2 и более поздних версий поддерживать будущие низковольтные (т.е, связанные по переменному току) источники, например, основанные на базе технологии ввода/вывода PCI Express.


HDMI 1.3

Выпущен 22 июня 2006.

Поднята частота синхронизации с 165 до 340 МГц, что позволяет увеличить пропускную способность интерфейса по одному проводу с 4,95 Гбит/с до 10,2 Гбит/с.

Добавленная поддержка «глубокого цвета» (deep color, 30-, 36-, 48-битный цвет, 10, 12 или 16 бит на каждый компонент RGB) в высоких разрешениях.

Реализована автоматическая синхронизация видео- и аудио-сигнала.

Добавлена поддержка новых форматов цифрового звука Dolby HD и DTS-HD.

Разработан новый мини разъём для портативных устройств, таких как камера.

6. Табло.
   
   1. Определение и классификация.
      

Устройство отображения информации, как правило с большой площадью поверхности. Табло может быть нескольких видов.

1. Механическое
   
2. Электронное
   

Наибольший интерес представляет электронное табло - специально адаптированные под конкретную задачу светодиодный экран, которое может, в свою очередь, подразделяться по следующим признакам:

• По используемой цветовой палитре
  

1. Монохромные — строятся на базе светодиодов одно цвета
   
2. Полноцветные — строятся на базе полноцветных пикселей.
   

• По размещению
  

1. Для использования в помещении.
   
2. Наружные — для «уличного» применения. Такие табло изготавливаются с применением сверхярких светодиодов, таким образом, днем информация хорошо видна. Дополнительно защищены от неблагоприятного влияния погодных условий: температуры и осадков.
   

• По способу компоновки отображаемой информации
  

1. Бегущая строка — это информационное поле, на котором с заданной скоростью выводиться информация, как правило, текстовая. Объем информации при этом может быть самым различным.
   
2. Информационное табло отображают какую-либо полезную информацию: время, температуру, расписание и пр.
   
3. Спортивные табло — представляет собой различные комбинации информационных полей. Возможна комбинация с использованием светодиодного экрана.
   

В настоящее время под табло все чаще подразумевают светодиодный экран.


Светодиодный экран — экран, в котором в качестве источника света используется полупроводниковый светодиод (LED).


Далее будем рассматривать понятие «табло» на примере светодиодного экрана, как самого технологичного, эффективного и перспективного прибора для выполнения функций табло.

2. Сфера применения.
   

Светодиодный экран – это, в первую очередь, средство отображения информации. Он позволяет воспроизводить телевизионные программы как в режиме реального времени, так и в записи, прокручивать рекламные ролики и различные информационные сообщения, сопровождать спортивные и концертно-зрелищные мероприятия. Используется для:

• Наружная реклама. Экран используется с целью получения прибыли путем прокрутки рекламных роликов.
  
• Видеовывески. На экране присутствует, как правило, один бренд или торговая марка владельца экрана, а сам экран находится в непосредственной близости от торговых площадей или офисов владельца, однако часто один и тот же экран используется попеременно то в роли собственной видеовывески, то для трансляции коммерческой или социальной рекламы.
  
• Информационные табло в банках, аэропортах, на заправочных станциях, вокзалах и т.д.
  
• Спортивные табло на стадионах и в спортивных залах.
  
• Сдача в аренду видео экранов для концертных площадок, массовых мероприятий, выставок и презентаций.
  

3. Преимущества светодиодных экранов.
   

Рис. 6.1. Светодиодное табло.


В Европе светодиодные экраны постепенно заменяют статические щиты. Преимущества светодинамических экранов в воздействии на потенциального клиента и удобстве использования неоспоримы:

• Динамика изображения более привлекательна для человеческого глаза и обязательно привлечет внимание потенциальных клиентов.
  
• Светодинамические экраны обладают высокой контрастностью, яркостью, возможностью передавать любые тончайшие оттенки цвета, большим углом обзора (в отличие от плазмы) и высокой надежностью (работают в течение до 100 000 часов, то есть до 12 лет непрерывной работы) при любой температуре воздуха (от -40 С° до +50 С°) и минимальных затратах на электроэнергию.
  
• Высокая яркость светодиодов позволяет получать четкое и контрастное изображение даже при прямом попадании лучей солнца.
  
• Если необходимо запустить новую рекламную кампанию, Вы сделаете это одним нажатием кнопки из своего офиса.
  
• Специальное программное обеспечение позволит создавать или изменять светодинамический сценарий Вашего экрана. Соответственно, изображение может изменяться так часто, как Вам этого захочется.
  
• Светодиодная поверхность может использоваться в любых целях. Рекламное сообщение может перемежаться афишей, другим рекламным сообщением и пр.
  
• Конструкция позволяет быстро заменять вышедшие из строя модули.
  
• Новые рекламные технологии стимулируют рост продаж.
  

4. Заключение.
   

Светодиодные видеоэкраны – достаточно дорогостоящая продукция, но при этом являются очень эффективным средством получения конкурентных преимуществ в медиа-технологиях для тех, кто серьёзно заинтересован в успехе своего предприятия.

7. Проекторы.
   
   1. Определение.
      

Проектор — световой прибор, перераспределяющий свет лампы с концентрацией светового потока на поверхности малого размера или в малом объёме. Проекторы являются в основном оптико-механическими или оптическо-цифровыми приборами, позволяющими при помощи источника света проецировать изображения объектов на поверхность, расположенную вне прибора — экран. Появление проекционных аппаратов обусловило возникновение кинематографа, относящегося к проекционному искусству.

2. Технологии проекторов.
   

Большое количество представленных на рынке моделей проекторов можно разделить на четыре основные категории по типу элемента, формирующего изображение:

• CRT - Cathode Ray Tube;

• LCD - Liquid Crystal Display;

• DLP - Digital Light Processing;

1. Технология CRT.
   

Рис. 7.1. CRT-проектор.

Несмотря на появление новых технологий и их внедрение, проекторы, построенные на этой проверенной временем технологии, все же обладают рядом преимуществ и успешно конкурируют в ряде областей. Принцип их действия аналогичен CRT-мониторам, с тем лишь отличием, что конечное изображение проецируется на внешний экран.

CRT-проекторы, как правило, состоят из трех электронно-лучевых трубок размером от 7 до 12", каждая из которых воcпроизводит один из трех базовых цветов RGB, выделенных внутренним контроллером из входного сигнала. Излучаемый свет, проходя через линзу, накладывается на проекцию изображения, получаемую с двух других ЭЛТ, и таким образом формируя конечное изображение.

Данную технологию выделяет непревзойденное качество изображения. Четкость, достоверность цветопередачи без дополнительных алгоритмов цветокоррекции (необходимых в других технологиях), глубокий уровень черного, широкий диапазон разрешений при отсутствии искажений, низкий уровень шума и длительность непрерывной работы (более 10 тыс. часов) делают такие проекторы достаточно привлекательными.

Тем не менее, эти преимущества влекут за собой ряд недостатков, к которым следует отнести чувствительность к демонстрации статичных изображений, что может сократить срок службы ЭЛТ до 1000 часов. Следующим весомым недостатком может стать сложность в настройке проектора - сведение цветов, установка баланса белого, что требует квалифицированных специалистов. Отметим, что при замене вышедшего из строя элемента, изменении местоположения проектора или типа проекционной поверхности, такие настройки необходимо проводить заново. Увидеть по-настоящему качественное изображение возможно только при отсутствии освещения - при световом потоке 100-800 ANSI лм, CRT-технология проигрывает по яркости остальным. Большие, нежели у остальных, габариты и масса делают такие проекторы стационарными устройствами. Ко всему этому следует добавить высокую цену (в среднем, около $20 тыс.).

2. Технология LCD.
   

Рис. 7.2. Схема LCD-проектора. Рис. 7.3. Кинотеатральный LCD-проектор Mitsubishi HC3

В мультимедийных проекторах, построенных по этой технологии, роль формирователя изображения выполняет LCD-матрица просветного типа. Изображение на LCD-матрице формируется таким же образом, как и в обычных ЖК дисплеях (подробно их принцип действия мы описывали в "КИ" NN 8, 9/2005). Напомним лишь, что технология основывается на свойстве молекул жидкокристаллического вещества менять пространственную ориентацию под воздействием электрического поля. Таким образом, появляется возможность контролировать прозрачность каждого элемента, а соответственно, и излучаемый им световой поток. Достаточно часто для усиления светового потока на каждый пиксель матрицы устанавливается микролинза, направляющая проходящий свет в прозрачную область.

В современных LCD-проекторах применяется комплекс из трех жидкокристаллических просветных матриц размером 0,7-2". Световое излучение лампы преобразуется в равномерный световой поток, и выделяются три составляющие пространства RGB, которые посредством дихроичных зеркал направляются на соответствующие им ЖК матрицы. Сформированные ими изображения мультиплексируются в призматическом блоке, и далее полученный световой поток проходит через линзу, проецируясь на внешний экран.

Такие проекторы отличают небольшие размеры и достаточно высокая яркость (до 10000 ANSI лм). Благодаря фиксированной матрице, проецируемое изображение обладает практически идеальной геометрией, а согласно принципам функционирования, они адаптированы для воспроизведения мультимедийных сигналов от компьютерных источников. Для воспроизведения нестандартных разрешений применяются специальные алгоритмы преобразования.

Согласно методам изготовления LCD-матриц, в недорогих и старших моделях проекторов на внешнем экране возможно появление различимой сетки, "мертвых" пикселей. Также к недостаткам можно отнести обязательное активное охлаждение и, для некоторых моделей проекторов, применение вентиляторов определенных вендоров, которые, в свою очередь, могут быть достаточно шумны (в районе 50 дБ). Среднее время непрерывной работы составляет 2000 часов, после чего требуется замена лампы - достаточно дорогого компонента, стоимость которого иногда составляет более половины стоимости проектора.

3. Технология DLP.
   

Рис. 7.4. Пример формирования участка изображения LCD и DLP матрицами




Рис. 7.5. Схема DLP-проектора




Рис. 7.6. Mitsubishi HC3100

Согласно следующей технологии, изображение, проецируемое на экран формируется посредством компонента DMD (Digital Micromirror Device). Такой формирователь представляет собой набор огромного количества управляемых микрозеркал, расположенных на кремниевой пластине. Этот набор определяет разрешение, воспроизводимое проектором, - каждое микрозеркало отвечает за работу конкретного пикселя. Принцип действия DMD-чипа подобен функционированию статической оперативной памяти, но в нем содержимое каждой ячейки кристалла определяет положение, соответствующего ей микрозеркала. В зависимости от поступающего управляющего сигнала, зеркало может занимать одно из двух положений, но в любом случае отклонение от плоскости микросхемы составляет около 12°. Таким образом, в зависимости от положения микрозеркала, поступающий на него световой сигнал либо направляется в объектив, либо в светопоглотитель. От времени, проводимого зеркалом в том или ином положении, зависит воспринимаемая яркость точки на внешнем экране. Таким образом, выводя последовательно составляющие пространства RGB и контролируя время нахождения зеркал в том или ином положении, можно получить широкий диапазон оттенков. Размеры микрозеркала составляют примерно 14х14 мкм, при этом расстояние между ними не более 1 мкм, что делает полезной 90 % поверхности DMD-кристалла, тем самым снижая потери светового потока и позволяет достигнуть уровня 18000 ANSI лм.

DLP-проекторы могут содержать от одной до трех DMD-матриц. В случае трехматричного устройства световой поток лампы, как и в LCD-проекторах, с помощью дихроичных призм разделяется на основные составляющие RGB, каждая из которых направляется на свою DMD-матрицу, формирующую изображение одного цвета. Дальнейшее прохождение световых потоков через линзу формирует на внешнем экране полноцветное изображение. Двухматричный проектор дополнительно оборудован вращающимся светофильтром, состоящим из двух секторов пурпурного (R+B) и желтого (R+G) цветов. В процессе работы дихроичные призмы разделяют световой поток на составляющие, при этом поток красного цвета направляется постоянно на одну и ту же DMD-матрицу, а потоки синего и зеленого цветов поочередно обрабатывает вторая DMD-матрица. Необходимость в постоянной проекции красного цвета вызвана недостаточной интенсивностью излучения красной составляющей спектра некоторых ламп.

Несколько подробней рассмотрим одноматричные мультимедийные проекторы. Принцип их действия схож с двухматричными, с тем лишь отличием, что вращающийся светофильтр содержит три сектора с основными цветами RGB. Скорость вращения такого фильтра составляет 60 оборотов в секунду, т. е. время обновления картинки составляет 17 мс. Для уменьшения этого времени увеличивается скорость вращения фильтра, как правило, в два раза. Однако можно встретить обозначение 4x, т. е. четырехкратное уменьшение времени формирования точки. Реально это означает внедрение светофильтра с 6 секторами.

В связи этими и другими параметрами, DLP-устройства подразделяются на пять классов:

• 1 класс - одноматричные портативные проекторы, рассчитанные на показ презентаций в офисных помещениях.

• 2 класс - одноматричные проекторы, специально разработанные для систем домашнего кинотеатра.

• 3 класс - трехматричные высококачественные проекторы для применения в больших помещениях (кинотеатры и т. п.)

• 4 класс - компоненты для проекционных телевизоров и видеокубов.

• 5 класс - специализированные устройства на основе рассматриваемой технологии.

В настоящее время практически все DLP-проекторы первого класса дополнительно снабжаются еще одним (четвертым) прозрачным сектором - за счет этого сильно увеличивается интенсивность свечения белого цвета, тем самым увеличивая характеристику светового потока ANSI более чем в полтора раза, однако конечное изображение теряет насыщенность. Получается ситуация, когда на формирование цветного изображения приходит световой поток с интенсивностью в два раза меньше, чем для формирования белого цвета. Это, впрочем, некритично для проведения презентаций небольших масштабов, где цветовая характеристика слайда скорее носит рекомендательный характер. Отметим, что световой поток таких проекторов без учета прозрачного сектора составляет примерно 30-50 % от заявленного.

8. Список использованной литературы.
   

1. Материалы сайта ru.wikipedia.org
   
2. П. Соколов. Мониторы // iXBT, 1999 ( ссылка скрыта)
   
3. Мухин И. А. Современные плоскопанельные отображающие устройства."BROADCASTING Телевидение и радиовещение": № 1(37), январь-февраль 2004, с.43-47.
   
4. Мухин И. А. Развитие жидкокристаллических мониторов. «BROADCASTING Телевидение и радиовещение»: 1 часть — № 2(46) март 2005, с.55-56; 2 часть — № 4(48) июнь-июль 2005, с.71-73.
   
5. Материалы сайта ссылка скрыта ( ссылка скрыта )
   
6. Материалы сайта ссылка скрыта ( ссылка скрыта )
   
7. Материалы сайта ссылка скрыта ( ссылка скрыта )