"Zařízení pro digitální zpracování informací: digitální fotoaparát" - Lekce. Zařízení pro digitální zpracování informací

Zařízením pro digitální zpracování informací a „mozkem“ celého publikačního systému je počítač, který je zároveň víceúrovňovou strukturou. Zahrnuje jak prvky zpracování (procesor), tak několik typů zařízení pro ukládání informací (RAM, HDD, videopaměť), stejně jako řada pomocných prvků (porty a další komponenty)

Práce s grafikou, zejména tou, která je určena pro tiskové účely, vyžaduje poměrně značné parametry použitého počítače. Bohužel (pouze pro autora) je tempo technologického pokroku v této oblasti nezvykle vysoké a termíny pro sepsání, přípravu, tisk a distribuci knihy jim nedrží krok, takže budeme uvažovat pouze základní parametry, které každý designér, který sedí u počítače, musí pochopit.

Osobní počítač je především systémová jednotka, ve které jsou umístěny všechny hlavní součásti počítače. "Mozek" počítače je mikroprocesor - centrálním zařízením počítače je elektronický obvod o velikosti několika centimetrů čtverečních, který zajišťuje provádění všech aplikačních programů a ovládání všech zařízení. Mikroprocesor je vyroben ve formě ultra velkého (nikoli velikostí, ale počtem elektronických součástek, jejichž počet dosahuje několika milionů) integrovaného obvodu umístěného na křemíkové desce.

Mikroprocesory se mohou lišit v následujících hlavních parametrech:

Typ (model) znamená generaci mikroprocesorů, například existují řady procesorů, které se obecně nazývají "286", "386", "486", "Pentium".

hodiny frekvence určuje počet základních operací provedených za jednu sekundu. Měří se v hertzech (Hz). Taktovací frekvence je hlavním parametrem, který zajišťuje výkon procesoru. Čím vyšší je typ procesoru, tím vyšší je takt. Jeden z prvních osobních počítačů měl procesor s hodinová frekvence 4,77 MHz a nejnovější procesory překonaly hranici 1 GHz.

Bitová hloubka určuje počet bitů přenášených současně (synchronně) na informačních sběrnicích. Výkon počítače také přímo souvisí s bitovou hloubkou. Toto nastavení skočí na 8 bitů, poté na 16, 32 bitů a nakonec na 64bitové sběrnice.

Počítač jako celek se vyznačuje řadou dalších parametrů, které ovlivňují jeho výkon.

Provozní Paměť ( nebo RAM – paměť s náhodným přístupem) určuje množství paměti, kterou procesor „spravuje“. RAM je rychlá a nestálá (při vypnutí napájení se informace úplně ztratí) paměť, která obsahuje spustitelný soubor v tento moment program a k tomu potřebná data. Čím vyšší je tato hodnota, tím více informací může být současně k dispozici pro zpracování. Množství paměti RAM v relativně krátkém historickém období vzrostlo z 640 KB na desítky MB in moderní systémy(a to i v těch nejskromnějších konfiguracích). Rychlost (rychlost) počítače přímo závisí na množství paměti RAM.

Video paměť - jedná se o samostatnou paměť RAM umístěnou na specializované grafické kartě. Tato paměť obsahuje data odpovídající aktuálnímu obrazu na obrazovce.

V moderním osobním počítači je implementován princip otevřené architektury, která umožňuje téměř libovolně měnit složení zařízení (modulů). K hlavní informační dálnici je připojeno velké množství periferních zařízení. Je velmi důležité, aby bylo možné jedno zařízení nahradit jiným. Ani mikroprocesor a čipy RAM nejsou výjimkou.

Hardwarové připojení periferních zařízení k informační dálnici se provádí pomocí speciálního bloku, tzv ovladač(někdy nazývaný adaptér). Programové řízení práce externí zařízení poskytují také speciální programy - Řidiči které jsou obvykle integrovány do operačního systému.

V průběhu rozvoje digitálních technologií byly počítače nejv odlišné typy. Mnohé z nich byly dávno zapomenuty, ale jiné měly silný vliv na vývoj moderních výpočetních systémů. Tady dáme krátká recenze některé fáze vývoje počítačů, aby ukázaly, jak k lidskému myšlení došlo moderní chápání počítačové technologie.

Zařízení, která usnadňují počítání nebo zapamatování jeho výsledků, jsou již dlouho známá, ale nás budou zajímat pouze výpočetní zařízení, která automaticky spouštějí programy v nich vložené. Proto zde neuvažujeme taková zařízení, jako jsou počítadla, mechanické aritmometry a elektronické kalkulačky.

První počítací stroj s uloženým programem sestrojil francouzský vědec Blaise Pascala v roce 1642. Byl mechanický s ručním pohonem a mohl provádět operace sčítání a odčítání. Německý matematik Gottfried Leibniz v roce 1672 sestrojil mechanický stroj, který mohl provádět i operace násobení a dělení. Poprvé byl stroj pracující podle programu vyvinut v roce 1834 anglickým vědcem Charles Babbage. Obsahoval paměťové zařízení, výpočetní zařízení, vstupní zařízení děrného štítku a tiskové zařízení. Příkazy byly načteny z děrného štítku a načtena data z paměti do výpočetního zařízení a výsledky výpočtů byly zapsány do paměti. Všechna zařízení Babbageova stroje včetně paměti byla mechanická a obsahovala tisíce ozubených kol, jejichž výroba vyžadovala přesnost, která nebyla v 19. století dostupná. Stroj implementoval jakékoli programy zaznamenané na děrném štítku, takže poprvé musel programátor napsat takové programy. První programátorka byla Angličanka Ada Lovelace, po kterém byl již v naší době pojmenován programovací jazyk Ada.

Ve XX století. elektronika se začala vyvíjet a její schopnosti okamžitě převzali vývojáři počítačů. Od konstrukce počítačů, na jejichž základní soustavě prvků byl postaven elektronické komponenty, začíná odpočítávání generací digitálních počítačů. Nutno podotknout, že rozdělení období vývoje digitální techniky na etapy je spojeno především s přechodem základní soustavy prvků na nové technologie výroby elektronických součástek.

První generace -

elektronky (1945-1955)

Srdcem základního systému prvků této generace počítačů byly elektronky. Jejich použití určilo výhody i nevýhody digitálních zařízení Elektronické elektronky poskytovaly vysokou rychlost přepínání logických prvků, což zvýšilo rychlost výpočtu oproti pokusům o vytvoření počítač, jehož základní prvek byl postaven na bázi elektromechanického relé. Elektronky byly poměrně odolné a zajišťovaly spolehlivý provoz počítače. Bohužel i lampové počítače měly dost nedostatků. Elektronky pracovaly s napětím desítek voltů a spotřebovaly spoustu energie, navíc velikost elektronek byla podle moderních koncepcí mikroelektroniky obrovská - několik desítek kubických centimetrů. Ke stavbě počítače byly potřeba tisíce logických prvků, takže velikost elektronkových počítačů z hlediska zabrané plochy byla desítky metrů čtverečních a spotřeba se pohybovala v jednotkách až desítkách a dokonce stovkách kilowattů. Takový výkon vedl k přehřívání lamp, které byly umístěny poměrně kompaktně, a kladl za úkol účinně chladit elektronické součásti stroje. Rychlost zpracování informací v elektronkových strojích se pohybovala od několika set do několika tisíc operací za sekundu.

Druhá generace - tranzistory (1955-1965)

Polovodičová zařízení - tranzistory byly vynalezeny v roce 1948. Od elektronek se lišily malými rozměry, nízké napětí napájení a nízkou spotřebu energie. Všechny tyto výhody polovodičových součástek způsobily revoluci v elektronickém průmyslu. Začaly se objevovat miniaturní rozhlasové a televizní transceivery, bylo možné integrovat řídicí zařízení přímo do řídicích objektů atd. Nový elementová základna pro počítače založené na tranzistorech také způsobil revoluci ve výrobě počítačů. Významné snížení velikosti, snížení spotřeby energie a nákladů umožnilo vytvářet počítačové architektury s velkými funkčnost, dramaticky zvýšit rychlost počítačů na stovky tisíc a dokonce miliony operací za sekundu. Zvýšení produktivity bylo zajištěno jak více vysoká rychlost provoz tranzistorů ve srovnání s elektronkami a zavedením několika paralelně pracujících procesorových zařízení do sestavy počítače. Plocha potřebná pro umístění počítače klesla na několik metrů čtverečních a byly učiněny pokusy vytvořit verze pro stolní počítače. Snížení nákladů zvýšilo počet potenciálních uživatelů počítačů. Existovaly velké firmy na výrobu univerzálních počítačů: International Business Machines (IBM), Control Data Corporation (CDC) Digital Equipment Corporation (DEC) a další.Za zmínku stojí počítač PDP-8 od DEC, první minipočítač se společnou sběrnicí, který měl velký vliv na vývoj architektur osobních počítačů.

Třetí generace - integrované obvody (1965-1980)

Polovodičové prvky a další elektronické součástky vyráběl elektronický průmysl ve formě jednotlivých prvků. Takže polovodičový krystal, na kterém byl tranzistor umístěn, byl uzavřen ve speciálním kovovém nebo plastovém pouzdře. Požadavek na zmenšení elektroniky

zařízení vedly k tomu, že se nejprve začala vyrábět polovodičová zařízení v bezobalovém provedení a následně v roce 1958 došlo k pokusu umístit všechny součástky jedné funkční jednotky do jednoho polovodičového krystalu. Tak se objevily integrované obvody (IC), které umožnily drasticky zmenšit velikost polovodičových obvodů a snížit spotřebu energie. Na základě IS byly postaveny minipočítače, které byly vyrobeny ve formě jednoho racku a periferních zařízení. Výkon spotřebovaný počítačem IC byl snížen na stovky wattů. Zvýšení rychlosti uzlů postavených na IC umožnilo zvýšit rychlost počítačů až na desítky milionů operací za sekundu. Elektronický průmysl začal hromadně vyrábět elektronické součástky na IC, což umožnilo snížit jejich cenu a drasticky snížit cenu hardwarové součásti počítačů. Snížení nákladů vedlo k vývoji a praktické implementaci výkonných výpočetních systémů, které využívají paralelní zpracování: víceprocesorové a zřetězené počítače.

Čtvrtá generace - velmi velké integrované obvody (od roku 1980)

Mikrominiaturizace elektronických zařízení vedla ke vzniku nového průmyslového odvětví – mikroelektronika, která k oblasti patří High-tech. S využitím nejnovějších vědeckých a technologických úspěchů ve fyzice, chemii, krystalografii, nauce o materiálech a dokonce i v kosmonautice (v nulové gravitaci lze polovodičové krystaly získat velmi vysoká čistota), dosáhl umístění na jediném čipu o velikosti několika čtverečních milimetrů, nejprve stovek, poté tisíců a nakonec milionů tranzistorů a dalších elektronických součástek. Nyní již polovodičový obvod neobsahoval soubor několika logických prvků, z nichž se pak stavěly funkční celky počítače, ale zcela funkční celky a především PROCESOR, který se vzhledem ke své velikosti nazýval mikroprocesor, externí zařízení pro ovládání zařízení - ovladače externí zařízení. Takové integrované obvody byly poprvé tzv velké integrované obvody(BIS) a poté velmi velké integrované obvody(VLSI).

Výsledkem tak rychlého rozvoje mikroelektroniky byl vznik jednodeskových počítačů, kde na jedné desce o velikosti několika desítek centimetrů čtverečních bylo několik VLSI obsahujících všechny funkční bloky počítače. Jednodeskové počítače byly zabudovány do různých průmyslových, lékařských a Spotřebiče pro operativní zpracování a správu informací. Cena jednodeskových počítačů klesla natolik, že si je mohli pořídit i jednotlivci, čehož využili angličtí inženýři. Steve Jobe A Steve Wozniak. Pomocí průmyslově vyráběných funkčních celků: mikropočítačové desky s procesorem a pamětí, klávesnice, displeje sestavili levný stolní počítač - mikropočítač. Jeho přitažlivost pro neprofesionální uživatele spočívala v tom, že se jednalo o zařízení připravené k použití, které obsahovalo vše potřebné vybavení a software pro práci. Tento mikropočítač se nazývá Arr!e a stal se prvním na světě osobní počítač.

Osobní počítače, které byly široce používány na počítačovém trhu, se začaly zajímat o velkou společnost zabývající se výrobou výkonných výpočetních systémů - 1VM, a rozhodla se zahájit výrobu vlastního modelu osobního počítače. Společně s firmou intel, vyvinula mikroprocesorovou sadu a společností Microsoft, která počítač vybavila operační systém MS DOS, IBM vytvořila osobní počítač IBM RS. Významný potenciál společnosti IBM umožnil vyrobit v krátké době obrovské množství takových počítačů. Jejich atraktivní cena pro kupující a některé inovace, např. větší množství paměti RAM ve srovnání s osobními počítači vyráběnými v té době jinými společnostmi, umožnily počítači IBM PC stát se nejoblíbenějším osobním počítačem na světě.

2.6. Architektury výpočetních systémů soustředěného zpracování informací

Moderní počítač se skládá z několika funkčních jednotek: procesor, paměť, řadiče zařízení atd. Každý uzel je komplex elektronické zařízení, který může obsahovat miliony logických prvků. Pro lepší pochopení principu fungování každého uzlu a počítače jako celku je zaveden koncept úrovní počítačové prezentace.

Úroveň digitální logiky -úroveň logické obvody základní soustava prvků.

mikroarchitektonické úrovni- úroveň organizace zpracování informací v rámci funkčního celku. To zahrnuje registry pro různé účely, zařízení pro zpracování příchozích příkazů, zařízení pro konverzi dat a řídicí zařízení.

Velitelská úroveň- soubor funkčních uzlů a spojení mezi nimi, systém příkazů a dat přenášených mezi zařízeními.

Volá se množina bloků, vazeb mezi nimi, datových typů a operací každé úrovně architektura úrovně.

Architektura na úrovni příkazů je obvykle označována jako architektura počítače resp organizace počítače. V této části se podíváme na různé počítačové architektury. Architektury dalších úrovní budou diskutovány v následujících částech.

2.6.1. Pevné architektury zařízení

Počítače s koncentrovaným zpracováním nazývají se takové výpočetní systémy, ve kterých je jedno nebo více procesních zařízení (procesorů) umístěno kompaktně a pro výměnu informací používají interní sběrnice pro přenos dat. Počítače první a druhé generace měly architekturu uzavřeného typu s omezenou sadou externího hardwaru. Tato architektura je typická pro počítače, jejichž základní systém logických prvků je postaven na diskrétních elektronických součástkách (elektronické elektronky, tranzistory). Zavedení jakéhokoli dalšího funkčního bloku v takových architekturách bylo spojeno se zvýšením spotřeby energie, obsazené plochy a dramaticky zvýšilo cenu celého systému. Počítač vyrobený podle této architektury tedy neměl možnost připojení přídavná zařízení není poskytnuto vývojářem.

Rozšířené schéma je počítačová architektura znázorněno na Obr. 2.9. RAM ukládá příkazy a data spustitelných programů, ALU zajišťuje nejen numerické zpracování, ale účastní se také vstupně-výstupního procesu informací a zadává je do RAM. Vstupní/výstupní kanál je specializované zařízení, které funguje na základě příkazů zadaných řídicím zařízením. Kanál umožňuje připojení určitého počtu externích zařízení. Řídicí zařízení zajišťuje provádění příkazů programu a řídí všechny uzly systému.

Rýže. 2.9. Architektura počítače s uzavřeným okruhem

Počítače této architektury jsou efektivní při řešení čistě výpočetních problémů. Nejsou vhodné k implementaci počítačová technologie vyžadující připojení dalších externích zařízení a vysokou rychlost výměny informací s nimi.

6.2. Výpočetní systémy s otevřenou architekturou

Na počátku 70. let. od DEC (Digital Equipment Corporation) byl navržen počítač zcela jiné architektury. Tato architektura umožňovala volně připojovat jakákoli periferní zařízení, což okamžitě zaujalo vývojáře řídicích systémů pro různé technické systémy, protože umožňovalo volné připojení libovolného počtu senzorů a aktorů k počítači. Hlavní novinkou bylo připojení všech zařízení bez ohledu na jejich účel společný autobus přenos informací. Zařízení byla připojena ke sběrnici v souladu s standard pneumatik. Standard pneumatik byl volně distribuovaný dokument, který výrobcům umožňoval periferní zařízení vyvíjet ovladače pro připojení jejich zařízení ke sběrnicím různých standardů. Architektura počítače otevřeného typu založená na použití společné sběrnice je znázorněna na Obr. 2.10. Generální management Všechno

Téma lekce: "Zařízení pro digitální zpracování informací: digitální videokamera"

Účel lekce:

vytvářet podmínky pro utváření představ žáků o typech a účelu digitálních zařízení pro zpracování informací;

pokračovat v rozvoji dovedností zpracování informací pomocí různých zařízení;

pokračovat ve výchově k respektu k výpočetní technice, zavádění pravidel bezpečného chování v kanceláři

BĚHEM lekcí:

1. Organizace času.

2. Opakování látky z předchozí lekce:
1) o jakém zařízení jsme mluvili v minulé lekci?

2) Jaké hlavní prvky fotoaparátu dokážete vyjmenovat?

3) Jaké jsou výhody digitálních fotoaparátů?

4) Kde jsou snímky uloženy ve fotoaparátu?

5) Jak probíhá přenos snímků z fotoaparátu?

3. Učení nového materiálu.

Pro dnešní lekci jste si připravili zprávy o digitálních videokamerách, zařízeních, která výrazně rozšiřují možnosti moderních počítačů. Seznámení s tímto zařízením provedeme podle stejného plánu jako seznámení s digitálním fotoaparátem, tedy:

1 - hlavní prvky videokamery

2- výhody digitálních videokamer

3 - zařízení pro záznam informací do videokamery

4 - přenos informací z videokamery do počítače

5 – webové kamery

Dejme slovo zástupcům skupin.

(studenti dělají vzkazy, v případě potřeby doprovázejí příběh ilustracemi)

Materiál, který lze studentům nabídnout, je v příloze 1.

4. Workshop o přenosu videa do počítače

Stejně jako v předchozí hodině můžete natáčet útržky projevů studentů, jejich aktivity v hodině. V praxi ukažte, jak přenášet video (v extrémních případech z kamery). Forma práce je individuální.

5. Úprava videa o studiu zařízení pro digitální zpracování informací

Práce s editorem videa MoveMaker (přední strana):

2. Nahrát video obrázky - Nahrát video - Importovat video.

3. Nahrát fotografii - Nahrát video - Importovat obrázky

4. Uspořádejte videoklipy a fotografie na panelu scénáře (přetáhněte a pusťte)

5. Přidání přechodů: Úpravy filmu – Zobrazení přechodů videa – Vyberte Přechod videa – přetáhněte jej na panel scénáře mezi snímky.

6. Přidejte efekty: Úpravy filmu - Zobrazit efekty - Vyberte efekt - přetáhněte jej na panel scénáře přímo na rámečku. Pro zvýšení účinku lze použít několikrát.

7. Přidání titulků a nápisů: Střih filmu - Vytváření titulků a titulků - Vyberte efekt titulků nebo nápisů - zadejte text, nastavte formátování - klikněte na tlačítko "Dokončit".

8. Přidání hudby: Nahrajte video – importujte zvuk a hudbu – přetáhněte fragment na panel scénáře.

9. Ukládání filmu do WMV – Dokončení vytváření filmu – Uložení filmu do počítače – Potvrďte výzvy průvodce uložením filmu.

Dejte tento algoritmus studentům jako připomenutí. Práci děláme společně, učitel ukazuje na obrazovce vše stejně.

6. Domácí úkol: V další lekci studenti dokončí projekt natáčení filmu. K tomu si budou muset promyslet téma projektu, jaké fragmenty a fotografie použijí. Na hodině natočí materiál a sestříhají krátký film. (Témata jsou různorodá: Moje škola, Moje třída, Naše informatika, Naši učitelé atd.) Očekává se práce ve skupinách po 2-3 lidech.

Příloha 1. Videokamery

Videokamery se primárně dělí na digitální a analogové. Zde nebudu uvažovat analogové kamery(VHS, S-VHS, VHS-C, Video-8, Hi-8) ze zřejmých důvodů. Mají své místo v antikvariátu nebo na horní polici ve spíži (co když se z toho někdy stane vzácnost), ale analogové zpracování videa bude určitě zváženo, protože myslím, že každý má spoustu kazet . Moderní domácí videokamery se tedy liší typem nosiče videoinformace, způsobem záznamu (kódování) videoinformace, velikostí a počtem matic a samozřejmě optikou.

1.1.1. Podle typu paměťového média se kamery dělí na:

HDV kamery: nejnovější a zřejmě hlavní formát budoucnosti. Velikost rámu až 1920*1080. Představte si, že každý snímek je 2megapixelová fotografie a vy pochopíte, jaká je kvalita videa. Přísně vzato, HDV je záznamový formát, protože existují HDD kamery, které pracují ve formátu HDV. Tento formát jsem ale konkrétně zařadil do této řady, protože většina stávajících HDV kamer nahrává na kazety. Pokud pro vás peníze nejsou problémem, tyto kamery jsou pro vás.

DV-kamery: hlavní formát spotřebitelských digitálních videokamer. Velikost rámu 720*576 (PAL) a 720*480 (NTSC). Kvalita záznamu do značné míry závisí na optice a kvalitě (a kvantitě) matric. DV-kamery se dělí na DV vlastní (mini-DV) - kamery a Digital-8 kamery. Který z nich si koupíte, záleží na vás, na jednu stranu jsou mini-DV kamery běžnější, na druhou stranu, pokud jste dříve měli Video -8 kameru, má smysl věnovat pozornost digitálním -8 kamerám, protože tyto kamery nahrávají volně na libovolné kazety formátu 8 (Video -8, Hi -8, Digital -8 (mohou samozřejmě nadávat, říkají, Video -8 je pro mě dost slabé, ale píší snadno)), v navíc nahrávání na kazety lepší kvality (Hi -8, Digital -8), získáte delší dobu nahrávání než mini-DV.

DVD kamery. Nejsem příznivcem tohoto typu fotoaparátů. Jejich kvalita záznamu je nižší než u DV-kamer a dokonce i disk s nejlepší kvalitou pro ně vydrží 20 minut. Pokud nejste nároční na kvalitu (zejména proto, že na běžné televizní obrazovce není rozdíl tak patrný) a nechcete se obtěžovat natáčením filmu a jeho kódováním do formátu DVD, můžete použít DVD kameru. Plnohodnotné DVD navíc z přijatých souborů na 1,4 GB DVD (používané v DVD kamerách) sestavíte celkem rychle pomocí specializované programy(např. CloneDVD a DVD -lab).

Bleskové fotoaparáty. Záznam se provádí na flash kartu ve formátech MPEG 4 a MPEG 2. Doba trvání závisí na velikosti karty, zvolené velikosti snímku a kvalitě kódování. MPEG 2 je vhodnější, protože kvalita je vyšší, ale zabírá více místa. Ale ani jeden, ani druhý formát při zpracování obrazové informace pro záznam na kartu nedokáže poskytnout kvalitu alespoň trochu blízkou DV. Proto lze takové kamery doporučit jako dárek pro děti nebo pro natáčení v extrémních podmínkách, od r nesporná výhoda těchto fotoaparátů je kompaktnost a absence mechanických částí (výjimkou je zoom objektiv).

HDD kamery. Záznam se provádí na vestavěný pevný disk. Záznam lze provádět ve všech formátech od HDV po MPEG 4 (v závislosti na modelu). Možná je to budoucnost spotřebitelských videokamer, podobně jako flash kamery, ale na rozdíl od nejnovějších HDD kamer již dokážou poskytnout vynikající HDV kvalitu, neboli až 20 hodin kvalitního záznamu MPEG 2 na 30 Gb disk. Ale podívejme se na tuto velkolepost z druhé strany, záznam 1 hodiny ve formátu DV zabere 13–14 Gb na pevném disku a po několika jednoduchých výpočtech řekněme, že je snazší přeskupit kazetu nebo přepsat video do počítače po 2,3-3 hodiny záznamu (do dobrá kvalita rychle si zvyknete).

1.1.2. Jakákoli digitální videokamera používá kompresi (kompresi) digitalizovaného videa, protože v současné době prostě neexistují žádná média schopná odolat nekomprimovanému videu (jedna minuta nekomprimovaného videa PAL 720 * 576 bez zvuku zabere asi 1,5 GB na pevném disku, jednoduché výpočty vám umožní vidět, že to bude trvat 90 GB po dobu jedné hodiny). A přitom je nutné toto obrovské množství informací zpracovat, i pouhé přepsání 90 GB zabere zhruba pět hodin. Výrobci videokamer proto prostě musí používat kompresi digitalizovaného videa. Moderní videokamery používají následující typy komprese: DV, MPEG 2, MPEG 4 (DivX, XviD).

DV je hlavní typ komprese videa v moderních digitálních videokamerách, používají ji HDV, miniDV, Digital 8 a některé HDD kamery. Vysoká kvalita tohoto typu komprese si myslím mezi ostatními formáty stále dlouhodobě vede.

MPEG 2 je formát používaný pro DVD nahrávání. I když má několik nejhorší kvalita nahrávání ve srovnání s DV, ale v závislosti na bitrate (zhruba řečeno počtu bajtů přidělených za sekundu videa), pomocí tohoto typu komprese můžete získat video dostatečně vysoké kvality (pamatujte na licencované DVD).

MPEG 4 – upřímně řečeno, výrobci digitálních zařízení (foto a video) si vážně „pošramotili“ pověst tento formát. Abyste z tohoto formátu „vymáčkli“ vše možné, musíte toho využít dost výkonný počítač a trávit slušné množství času. Proto se ukazuje, že výsledné video ve formátu MPEG 4 na videokamerách a fotoaparátech má nízké rozlišení a nízkou (mírně řečeno) kvalitu. Zda se použije DivX nebo XviD není až tak důležité, rozdíl (malý) je opět vidět až při zpracování videa na počítači.

1.1.3. Důležitý, ale spíše hlavní vliv na konečný výsledek má kvalita použité matrice pro digitalizaci optického signálu procházejícího objektivem fotoaparátu. Čím větší, tím lepší. Při výběru videokamery nebuďte příliš líní podívat se do specifikace a podívat se na počet efektivně použitých pixelů („tečky“ na matici). Například specifikace videokamery Sony XXXXXX říká, že s velikostí snímku 720 * 576 (0,4 megapixelu) se pro video používá matice 2 megapixely. To má přirozeně nejpozitivnější vliv na konečný výsledek, protože při jakémkoli kódování (kompresi) platí striktně zákon: čím lepší je zdrojový materiál, tím lepší výsledek, a čím více světla dopadá na matrici, tím méně digitálního šumu bude, tím tmavší bude možné použít videokameru atd. vzhledem k tomu, že rozdělení světla na barevné složky RGB ( požadovaný stav pro příjem videosignálu) není produkován elektronikou, ale optickým hranolem, pak každá matrice zpracovává svou vlastní barvu.

Nepřímo lze velikost a kvalitu matrice posuzovat podle digitálního fotoaparátu zabudovaného ve videokameře, čím vyšší rozlišení, tím lépe.

1.1.4. S optikou videokamery je vše jednoduché: čím více, tím lépe. Čím větší je průměr objektivu, tím více světla dopadne na snímač. Čím větší je optické zvětšení objektivu... Nicméně stojí za to se nad tím pozastavit podrobněji. První věc, kterou chci říct: NIKDY se nedívejte na hrdé nápisy na boku videokamery (X120, X200, X400 atd.). Stačí se podívat na optický zoom objektivu (buď na fotoaparátu (optický zoom), nebo na samotný objektiv). Samozřejmě lze použít digitální zoom, ale nezapomeňte, že digitální zoom je omezením počtu efektivně použitých pixelů matice (viz obrázek). A právě 2x digitální zoom (například s 10x objektivem to bude 20x celkové zvýšení) sníží efektivně využité pixely na matrici 4x!

Bylo by hezké mít optický stabilizátor, protože kamery s digitálním stabilizátorem nevyužívají celou oblast matice.

Webkamery

Webové kamery jsou levná pevná síťová zařízení, která přenášejí informace, obvykle video, přes bezdrátové nebo křížově přepínané internetové a ethernetové kanály. Hlavním účelem "vnitřních" webových kamer je jejich použití pro video poštu a telekonference. Takové kamery jsou široce používány při „hlídání dětí“ – výborně fungují jako dětské chůvičky, které přenášejí obraz dítěte ponechaného samo sobě. "Venkovní" antivandalové webové kamery fungují jako bezpečnostní video monitory. Schopnost zachytit obraz v režimu videokamery nebo fotoaparátu je další funkce webové kamery. Od nahraných videí nebo digitálních fotografií očekávejte vysokou kvalitu tento případ Nestojí to za to. Protože nemá smysl vybavovat webkamery kvalitní optikou a drahou elektronikou – přenos video dat v reálném čase vyžaduje neuvěřitelně vysokou kompresi, což nevyhnutelně vede ke ztrátě kvality obrazu. Přestože je získání nádherného snímku pomocí webových kamer v podstatě nemožné, právě kvalita výsledného snímku je hlavní charakteristikou, která umožňuje subjektivně porovnávat a vybírat fotoaparáty tohoto typu. Zajímavý design, softwarový balík a různé možnosti, jako je podpora vzhledů a doplňkových komunikačních rozhraní, však mohou také ovlivnit preference. Všechny webové kamery jsou vybaveny funkcí detekce pohybu a audio vstupem, který umožňuje přenos zvukové informace, často jsou také vybaveny konektory pro připojení různých externích senzorů a zařízení, jako jsou osvětlení a alarmy. Světová praxe ukazuje, že hlavními výrobci webových kamer jsou společnosti vyrábějící počítačové periferie (Génius, Logitech, SavitMicro) nebo síťový hardware (D-Link, SavitMicro), a nikoli video nebo fotografické vybavení, což opět zdůrazňuje rozdíl v použitých technologiích.

Formáty komprese obrazu videa

Jako počáteční krok zpracování obrazu rozdělují kompresní formáty MPEG 1 a MPEG 2 referenční snímky do několika stejných bloků, které jsou poté podrobeny disketové kosinové transformaci (DCT). Ve srovnání s MPEG 1 poskytuje kompresní formát MPEG 2 lepší rozlišení obrazu při vyšším datovém toku videa pomocí nových algoritmů komprese a odstranění redundance, stejně jako kódování výstupního datového toku. Kompresní formát MPEG 2 také umožňuje vybrat úroveň komprese kvůli přesnosti kvantizace. Pro video s rozlišením 352 x 288 pixelů poskytuje kompresní formát MPEG 1 přenosovou rychlost 1,2 - 3 Mbps a MPEG 2 - až 4 Mbps.

Ve srovnání s MPEG 1 má kompresní formát MPEG 2 následující výhody:

Stejně jako JPEG2000 poskytuje kompresní formát MPEG 2 škálovatelnost pro různé úrovně kvality obrazu v jednom video streamu.

V kompresním formátu MPEG 2 je přesnost pohybových vektorů zvýšena na 1/2 pixelu.

Uživatel si může vybrat libovolnou přesnost diskrétní kosinové transformace.

Kompresní formát MPEG 2 zahrnuje doplňkové režimy prognózování.

Kompresní formát MPEG 2 používal video server AXIS 250S, který již není podporován, od AXIS Communications, 16kanálovou video mechaniku VR-716 od JVC Professional, DVR od FAST Video Security a mnoho dalších video monitorovacích zařízení.

Kompresní formát MPEG 4

MPEG4 využívá technologii zvanou fraktální komprese obrazu. Fraktální (konturová) komprese zahrnuje extrahování kontur a textur objektů z obrázku. Obrysy jsou prezentovány ve formě tzv. splajny (polynomiální funkce) a kódované referenčními body. Textury mohou být reprezentovány jako prostorové koeficienty frekvenční převod(například diskrétní kosinus nebo waveletová transformace).

Rozsah datových rychlostí podporovaných formátem komprese obrazu videa MPEG 4 je mnohem širší než u MPEG 1 a MPEG 2. Další vývoj specialistů je zaměřen na kompletní výměna metody zpracování používané formátem MPEG 2. Formát komprese videa MPEG 4 podporuje širokou škálu standardů a přenosových rychlostí. MPEG 4 zahrnuje progresivní i prokládané skenovací techniky a podporuje libovolná prostorová rozlišení a přenosové rychlosti v rozsahu od 5 kbps do 10 Mbps. MPEG 4 vylepšil kompresní algoritmus, jehož kvalita a účinnost byla vylepšena při všech podporovaných bitových rychlostech. In-Line webová kamera JVC Professional VN-V25U síťová zařízení funguje, používá pro zpracování obrazu videa kompresní formát MPEG 4.

Video formáty

Formát videa určuje strukturu video souboru, způsob uložení souboru na paměťovém médiu (CD, DVD, pevný disk nebo komunikační kanál). Obvykle různé formáty mají různé přípony souborů (*.avi, *.mpg, *.mov atd.)

MPG – Video soubor, který obsahuje video kódované MPEG1 nebo MPEG2.

Jak jste si všimli, obvykle filmy MPEG-4 mají příponu AVI. Formát AVI (Audi o-Video Interleaved) byl vyvinut společností Microsoft pro ukládání a přehrávání videí. Je to kontejner, který může obsahovat cokoli od MPEG1 do MPEG4. Může obsahovat 4 typy streamů – Video, Audio, MIDI, Text. Navíc může existovat pouze jeden video stream, zatímco audio streamů může být několik. Konkrétně AVI může obsahovat pouze jeden stream – buď video, nebo zvuk. Samotný formát AVI neklade absolutně žádná omezení na typ použitého kodeku, a to ani pro video, ani pro zvuk - mohou to být cokoliv. Tedy v AVI soubory lze dokonale kombinovat jakékoli video a audio kodeky.

RealVideo je formát vytvořený RealNetworks. RealVideo se používá pro živé televizní vysílání na internetu. Například televizní společnost CNN byla jednou z prvních, která vysílala na webu. Má malou velikost souboru a nejnižší kvalitu, ale bez zvláštního načítání komunikačního kanálu můžete sledovat nejnovější televizní zprávy na webových stránkách vámi zvolené televizní společnosti. Rozšíření RM, RA, RAM.

ASF - Stream Format od společnosti Microsoft.

WMV - Video soubor zaznamenaný v Formát Windows média.

DAT – Soubor zkopírovaný z disku VCD(VideoCD)\SVCD. Obsahuje video stream MPEG1\2.

MOV- Formát Apple QuickTime.

Připojení k PC nebo TV

Nejjednodušší konektor - RCA AV-výstup - jednoduše řečeno "tulipány" - je k dispozici v každé videokameře, je přizpůsoben pro připojení k jakémukoli TV-video zařízení a poskytuje analogový přenos videa s největší ztrátou kvality. Mnohem cennější je, že digitální videokamery mají takové analogové vstupy – to vám umožňuje digitalizovat vaše archivy analogových nahrávek, pokud jste dříve měli analogovou videokameru. V „obrázku“ se prodlouží doba jejich uložení a bude je možné upravovat i na počítači. Videokamery Hi8, Super VHS (-C), mini-DV (DV) a Digital8 jsou vybaveny konektorem S-video, který na rozdíl od RCA přenáší oddělené barevné a jasové signály, což výrazně snižuje ztráty a výrazně zlepšuje kvalitu obrazu. Přítomnost vstupu S-video na digitálních modelech poskytuje stejné výhody majitelům archivů Hi 8 nebo Super VHS. vestavěný infračervený vysílač LaserLink ve videokamerách Sony pomocí přijímače IFT-R20 umožňuje sledovat záběry na televizi, aniž byste ji propojovali kabely. Stačí umístit videokameru vedle televizoru do vzdálenosti až 3 m a zapnout „PLAY“. Pokročilejší vysílač Super LaserLink, kterým jsou vybaveny všechny nejnovější modely, pracuje na větší vzdálenost (až 7 m). Přítomnost střihových konektorů ve videokameře umožňuje lineární střih synchronizací videokamery s videorekordéry a střihovou jednotkou. V tomto případě jsou na všech vzájemně propojených zařízeních synchronně řízeny čtení počítadla pásky a všechny hlavní režimy: přehrávání, nahrávání, zastavení, pauza a převíjení. U videokamer Panasonic se k tomuto účelu používá konektor Control-M, u videokamer Sony - Control-L (LANC). Jejich specifikace jsou nekompatibilní, proto doporučujeme zkontrolovat kompatibilitu rozhraní s videorekordérem a videokamerou.

Konektor RS-232-C ("digitální fotovýstup")

Konektor pro připojení videokamery k sériovému portu počítače pro přenos statických snímků v digitální podobě a ovládání videokamery z PC. Ve „vychytaných“ modelech je místo RS-232-C zabudován ještě rychlejší „fotografický výstup“ – rozhraní USB. Všechny mini-DV a Digital8 videokamery jsou vybaveny DV výstupem (i.LINK nebo IEEE 1394 nebo FireWire) pro rychlý bezztrátový digitální audio/video přenos. K tomu je potřeba mít jiné zařízení, které podporuje formát DV – DV videorekordér nebo počítač s DV kartou. Cennější jsou samozřejmě videokamery, které mají kromě výstupu i DV vstup. Některé firmy vyrábějí stejný model ve dvou verzích: tzv. "Evropské" (bez vstupů) a "Asijské" (se vstupy). Mohou za to vysoká cla v Evropě na dovoz digitálních videorekordérů, mezi které právem může patřit i videokamera s DV-vstupem. IEEE-1394, FireWire a i. LINK jsou tři názvy pro stejné vysokorychlostní digitální sériové rozhraní, které se používá k přenosu jakéhokoli druhu digitální informace. IEEE-1394 (IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers) Označení pro standard rozhraní vyvinutý společností Apple Corporation (označený jako FireWire). Označení převzal Americký institut elektrických a elektronických inženýrů (IEEE). Většina videokamer mini-DV a Digital8 je vybavena rozhraním IEEE-1394, které umožňuje zobrazení obrazových informací v digitální podobě, je odeslána přímo do počítače. Hardware obsahuje levný adaptér a 4 nebo 6žilový kabel. Umožňuje přenášet data rychlostí až 400 Mbps.

i. ODKAZ

Digitální vstup/výstup IEEE 1394. Umožňuje přenášet záběry do počítače. Modely videokamer s i. Link zvyšuje flexibilitu prostřednictvím interaktivních úprav, elektronického ukládání a distribuce obrázků.

firewire

Registrovaná ochranná známka společnosti Apple, která se aktivně podílela na vývoji standardu. Název FireWire ("požární drát") patří Jablko a lze jej použít pouze k popisu svých produktů a ve vztahu k takovým zařízením na PC je zvykem používat termín IEEE-1394, tedy název samotného standardu;

Paměťová karta

Na tuto kartu můžete ukládat fotografie, videa, hudbu v elektronické podobě. Lze jej použít k přenosu obrázku do počítače.

paměťová karta

Paměťová karta Memory Stick je vlastní design společnosti Sony, který umožňuje současně ukládat obrázky, řeč, hudbu, grafiku a další textové soubory. Paměťová karta vážící pouhé 4 gramy a velikosti žvýkačky je spolehlivá, má ochranu proti náhodnému smazání, 10pinové připojení pro větší spolehlivost, rychlost přenosu dat - 20 MHz, rychlost zápisu - 1,5 Mb/s, rychlost čtení - 2,45 Mb/s Kapacita digitálních statických snímků na 4 MB kartě (MSA-4A): ve formátu JPEG 640x480 režim SuperFine – 20 snímků, Fine – 40 snímků, Standardní – 60 snímků; ve formátu JPEG 1152x864 SuperFine – 6 snímků, Fine – 12 snímků, Standardní – 18 snímků. Kapacita MPEG filmů na 4 MB kartě (MSA-4A): v režimu prezentace (320x2,6 po dobu 15 sekund); v režimu Video Mail (160 x 1,6 po dobu 60 sekund.

Paměťová karta SD

SD-card – nová standardní paměťová karta velikosti poštovní známky umožňuje ukládat jakýkoli druh dat, včetně různých formátů fotografií, videa a zvuku. SD karty jsou aktuálně dostupné v kapacitách 64, 32, 16 a 8 MB. Do konce roku 2001 budou v prodeji SD karty s kapacitou až 256 MB. Jedna 64 Mb SD karta obsahuje přibližně stejné množství hudby jako jedno CD. Protože rychlost přenosu dat na SD kartě je 2 Mb/s, kopírování z CD trvá pouze 30 sekund. Vzhledem k tomu, že paměťová karta SD je polovodičové paměťové médium, vibrace ji nijak neovlivňují, tj. nedochází k přeskakování zvuku, ke kterému dochází u rotujících médií, jako jsou CD nebo MD. Maximální čas Záznam zvuku na 64 Mb SD kartu: 64 minut ve vysoké kvalitě (128 kbps), 86 minut standardně (96 kbps) nebo 129 minut v režimu LP (64 kbps).

ODDÍL 2. NÁVRH OBVODU DIGITÁLNÍCH ELEKTRONICKÝCH ZAŘÍZENÍ

Základní pojmy digitální elektroniky

Účelem rádiových elektronických zařízení, jak víte, je příjem, transformace, přenos a ukládání informací prezentovaných ve formuláři elektrické signály. Signály pracující v elektronických zařízeních, a tedy i samotná zařízení, jsou rozděleny do dvou velké skupiny: analogové a digitální.

analogový signál je signál, který je v úrovni a čase spojitý, tzn. takový signál existuje kdykoli a může mít jakoukoli úroveň ze specifikovaného rozsahu.

Kvantovaný signál – signál, který může nabývat pouze určitých kvantovaných hodnot odpovídajících kvantizačním úrovním. Vzdálenost mezi dvěma sousedními úrovněmi je kvantizačním krokem.

Vzorkovaný signál signál, jehož hodnoty jsou specifikovány pouze v časových bodech, nazývaných vzorkovací body. Vzdálenost mezi sousedními odběrnými body je vzorkovacím krokem
. Při konstantní
platí Kotelnikovova věta:
, Kde - horní mezní frekvence spektra signálu.

digitální signál - signál kvantovaný úrovní a diskretizovaný v čase. Kvantované hodnoty digitálního signálu jsou obvykle kódovány nějakým kódem, přičemž každý vzorek vybraný během procesu vzorkování je nahrazen odpovídajícím kódovým slovem, jehož symboly mají dvě hodnoty - 0 a 1.

Typickými představiteli analogových elektronických zařízení jsou komunikační, vysílací, televizní zařízení. Obecným požadavkem pro analogová zařízení je minimální zkreslení. Touha splnit tyto požadavky vede ke komplikacím elektrické obvody a návrhy zařízení. Dalším problémem analogové elektroniky je dosažení potřebné odolnosti proti šumu, protože v analogovém komunikačním kanálu je šum v podstatě neodstranitelný.

Digitální signály jsou generovány elektronickými obvody, jejichž tranzistory jsou buď uzavřené (proud se blíží nule) nebo zcela otevřené (napětí se blíží nule), takže rozptylují málo energie a spolehlivost digitálních zařízení je vyšší než u analogových.

Digitální zařízení jsou odolnější vůči rušení než analogová, protože malé vnější rušení nezpůsobuje chybný provoz zařízení. Chyby se objevují pouze při takových poruchách, kdy je nízká úroveň signálu vnímána jako vysoká, nebo naopak. V digitálních zařízeních lze také použít speciální kódy pro opravu chyb. Analogová zařízení tuto schopnost nemají.

Digitální zařízení jsou necitlivá na rozšíření (v přijatelných mezích) parametrů a charakteristik tranzistorů a dalších obvodových prvků. Přesně vyrobená digitální zařízení není třeba upravovat a jejich vlastnosti jsou zcela opakovatelné. To vše je velmi důležité při hromadné výrobě zařízení využívajících integrované technologie. Efektivita výroby a provozu digitálních integrovaných obvodů vedla k tomu, že v moderních radioelektronických zařízeních jsou digitálně zpracovávány nejen digitální, ale i analogové signály. Běžné jsou digitální filtry, regulátory, násobiče atd. Dříve digitální zpracování analogové signály jsou převedeny na digitální pomocí analogově-digitálních převodníků (ADC). Reverse Transform - Recovery analogové signály digitální - se provádí pomocí digitálně-analogových převodníků (DAC).

Se všemi různými úlohami řešenými digitálními elektronickými zařízeními se jejich fungování odehrává v číselných systémech, které pracují pouze se dvěma číslicemi: nula (0) a jedna (1). Podle typu kódování binární číslice elektrické signály prvky číslicové techniky se dělí na potenciální (statické) a impulsní (dynamické).

V potenciál prvky nula a jedna odpovídají dvěma ostře odlišným úrovním napětí. V tomto případě mohou být napětí kladná i záporná vzhledem k pouzdru, jehož elektrický potenciál se považuje za nulový. Existují prvky, které fungují v pozitivní a negativní logice. V prvcích s pozitivní logikou je přechod z 0 na 1 proveden se zvýšením potenciálu. V záporné logice se zápornější napětí považuje za logickou 1.

V impulsivní prvků logické jednotky odpovídá přítomnosti a logické nule - nepřítomnosti impulsu.

Provoz digitálních zařízení je obvykle taktovaný dostatečně vysokofrekvenční hodinový generátor. Během jednoho cyklu je realizována nejjednodušší mikrooperace - čtení, posun, logický příkaz atd. Informace jsou reprezentovány jako digitální slovo. Existují dva způsoby přenosu slov – paralelní a sériový. Sériové kódování se používá při výměně informací mezi digitálními zařízeními (například v počítačových sítích, modemové komunikaci). Zpracování informací v digitálních zařízeních je zpravidla realizováno pomocí paralelního kódování informací, což zajišťuje maximální výkon.

Základ prvku pro stavbu digitálních zařízení tvoří digitální integrované obvody (IC), z nichž každý je implementován pomocí určitého počtu logických prvků (LE) - nejjednodušších digitálních zařízení, které provádějí elementární logické operace.

Všechna digitální zařízení lze přiřadit do jedné ze dvou hlavních tříd: kombinační (bez paměti) a sekvenční (s pamětí). kombinační jsou volána zařízení, jejichž stav výstupů v kterémkoli časovém okamžiku je jednoznačně určen hodnotami vstupních proměnných ve stejném časovém okamžiku. Jedná se o logické prvky, převodníky kódů (včetně kodérů a dekodérů), rozdělovače kódu (multiplexory a demultiplexory), komparátory kódů, aritmetické logické jednotky (sčítačky, odečítače, násobiče, samotná ALU), paměťová zařízení pouze pro čtení (ROM), programovatelná logika matrice (PLM).

výstupní stav sekvenční číslicového zařízení (konečného stroje) v daném čase je určeno nejen logickými proměnnými na jeho vstupech, ale závisí také na pořadí (pořadí) jejich příchodu v předchozích časech. Jinými slovy, konečné automaty musí nutně obsahovat paměťové prvky, které odrážejí celou historii příjmu logických signálů a jsou prováděny na klopných obvodech, zatímco kombinační digitální zařízení mohou být zcela postavena pouze na logických prvcích. Digitální zařízení sekvenčního typu zahrnují klopné obvody, registry, čítače, paměť s náhodným přístupem (RAM), mikroprocesorová zařízení (mikroprocesory a mikrokontroléry).

Před studiem různých digitálních zařízení se seznamme s prvky matematického aparátu, které se používají při jejich konstrukci. Jeho základní části jsou myšlenkou číselných systémů a metod pro popis a převod logických funkcí.

9. Matematické základy číslicové elektroniky

9.1. Polohové systémy zúčtování

číselný systém nazývat metodu reprezentace libovolného čísla omezenou množinou znaků nazývaných čísla. Zavolá se číslo pozice, které určuje váhu, se kterou je daná číslice v čísle přidána vybít, a číselné soustavy s uvedenou vlastností jsou poziční.

Obecně n- bit kladné číslo N v libovolné číselné soustavě se základem R je reprezentován součtem tvaru

(9.1)

Kde A k- samostatné číslice v záznamu čísla, jehož hodnoty se rovnají členům přirozené řady v rozsahu od 0 do ( R– 1).

Při provádění výpočtů digitálními elektronickými zařízeními se používají prvky se dvěma stabilními stavy. Z tohoto důvodu se v digitální technologii rozšířil poziční binární číselný systém (se základem 2). V každé dvojkové číslici, tzv bit, může být 1 nebo 0. Stejný číselný záznam (binární kód) je posloupnost jedniček a nul. Abychom odlišili binární číslo od desítkového, doplníme ho vpravo příponou V(Binaire), jak je zvykem ve speciálních strojově orientovaných programovacích jazycích nazývaných assemblery.

Váhy sousedních číslic binárního kódu čísla se liší faktorem dva a číslice úplně vpravo (nejnižší) má váhu 1. Proto např.

101101B = 1. 2 5 + 0 . 2 4 + 1. 23+1. 2 2 + 0 . 2 1 + 1. 20 = 45.

Jsou volány čtyři sousední bity tetráda, je volána skupina 8 bitů byte a od 16 bitů - strojové slovo. Sada 1024 (2 10) bajtů se nazývá kilobajt, 1024 kilobajtů - megabajt, 1024 megabajtů - gigabajt.

1 GB = 2 10 MB = 2 20 KB = 2 30 bajtů .

Moderní osobní počítače dokážou ve své paměti uložit desítky gigabajtů digitálních informací na pevné magnetické disky.

Aritmetické operace v binárním číselném systému jsou extrémně jednoduché a lze je snadno implementovat v hardwaru. Při zadávání a výstupu informací do digitálního zařízení však musí být uvedeny v desítkové soustavě čísel, která je lidem známější. K použití vedla snaha zjednodušit postup převodu binárních čísel na desítkový ekvivalent binární desítkové kód. Chcete-li v tomto kódu zapsat jednotlivé číslice číslic desetinného čísla, tetrády jejich binárních