facebook
twitter
vk
instagram
linkedin
google+
tumblr
akademia
youtube
skype
mendeley
Wiki
Global international scientific
analytical project
GISAP
GISAP logotip

ИНФОРМАЦИЯ И ТЕХНИКА ЗАПИСИ-ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЕЁ

Автор Доклада: 
Травников Е.Н.
Награда: 
ИНФОРМАЦИЯ И ТЕХНИКА ЗАПИСИ-ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЕЁ

УДК 534.852

ИНФОРМАЦИЯ И ТЕХНИКА ЗАПИСИ-ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЕЁ

Травников Евгений Николаевич,канд.техн. наук, доцент
Национальный технический универстет Украины
«Киевский политехнический институт»


В статье рассматривается обзор информации и техники записи- воспроизведения её.
Ключевые слова: информация и техника записи-воспроизведения её.

In the article is examied Information and technigues record-reproduce
Keywords:  Information and technigues record-reproduce.

«Кто владеет информаций, тот владеет всем»
Норберт Винер, отец мировой кибернетики, США,ХХ век.


Информация (лат-informatio ) – ознакомление, представление, понятие, разъяснение - первоначальное понимания всех событий , происходящих вокруг нас, снимаемая неопре-делённость в результате получения сообщений. Информация является первичным звеном познания мира, она может быть в виде звуков и изображений, но сохранение её для многократного повторения, документирования, обмена и другого без технических средств невозможно и она не имеет ценности. В пути своего развития сначала человечество создавало наскальные рисунки, клинообразные надписи, потом появилась живопись, печатное дело, когда впервые в 1640 году первопечатник Иван Федоров в г.Львове (Укра-ина) напечатал два варианта евангелие по 300 экземпляров для церковников.

Это событие резко продвинуло регистрацию информации в виде изображений. Всё, что видит глаз, это изображение (85 % информации), а слышет ухо-звук (остальное). Для полноценного развития общества необходимы были всё новые и новые технические достижения в области записи-воспроизведения инфорцмации.

Появление фотографии в конце 1ХХ века, потом и записи звука, изобретенное Томасом Эдисоном (США), а далее и кино в начале ХХ века возвестили миру, что появилась новая прогрессивная техника записи изображений как неподвижных (фото) так и подвижных (кино). Потом в 30-х годах появилась оптическая звукозапись и ожил великий Немой- -кино. После Великой отечественной войны (1941-1945гг.) стали бурно развиваться электромагнитная запись,телевидение, электромагнитная запись изображений на магнитной ленте (1956г.) -видеозапись, цифровая запись, в конце ХХ века появилась оптико лазерная запись на оптических дисках ( CD-ROM, CD-RW ) , а потом и DVD , обладающая высочайшим качеством изображения и громадным объёмом памяти.

Появились прогрессивные печатающие устройства как струйные и лазерные принтеры (цветной печати и фотопечати), цифровые фото и видеокамеры, твердотельные полупро-водниковые носители информации «флэшки» и др.

Многие устройства записи-воспроизведения информации прочно вошли не только в промышленность, но ещё шире в быт людей, студентов (мало последних без ноутбуков, дома принтеров, сканеров, проигрывателей DVD , цифровых фотоаппаратов и видео-камер ).

Часть устройств записи-воспроизведения уже уходит из былого применения, а часть очень широко распространяется в глубь и в ширь.

Задача поставленная перед автором статьи была дать весь спектр устройств записи-воспроизведения информации, разнообразие способов выполения этого, раскрыть тенденции развития техники на ближайшее десятилетие, доказать целесообразность написания по всей этой технике энциклопедии ,чем автор уже занимается с группой специалистов (нет мирового аналога).

Любая информация (звуковая, изображений) без техники и устройств записи-воспроиз-ведения частично и не достоверно может в голове сохраняться и забываться, например, мы отдыхаем на Черном море в Одессе, все прелести окружающей природы, наши семейные и дружеские встречи без фото, кино или видеозаписи забываются, а с техникой остаются на неограниченное время и в любое время могут быть воспроизведены, размножены, отосланы друзьям и т.п. Сейчас любая информация без техники записи-воспроиз-ведения, её документирования не может быть.

Техника записи-воспроизведения информации основана на взаимодействии носителя информации с элементами записи-воспроизведения этой информации.

Вся техника записи-воспроизведения информации разделяется на две неравных группы: динамические ( до 80 %) и статические (остальное) устройства.

Динамические устройства содержат в своем составе движущие механизмы (механизмы движения магнитной ленты, магнитных и оптических дисков, перемещения бумаги, проволоки, барабанов и. т.п).

Статические устройства не содержат в своем основном составе движущих механи-змов (только могут иметь механизм выдвижения объектива, настройки на резкость и др.).

Примером статических устройств могут быть цифровые фотоаппарты, видеокамеры, ФЛЭШ- память, новые конструкции «черных ящиков».

Первичным является информация, на базе которой возникла и развивается различная техника её записи- воспроизведения. 

Классификацию устройств по способам записи –воспроизведению информации можно представить в виде структурной схемы (рис.1), которая является примой- главной функциональной схемой, показывающая самую общую взаимосвязь между отдельными составляющими элементами и способами .

Первая по структуре идет оптико-механическая запись –воспроизведение неподвижных изображений с химической фиксацией носителя представляет собой фотографи-ческую систему, где первичным источником записи является классический (не цифровой) фотоаппарат , преобразующий оптическое изображение в скрытое на светочувствитель-ной фотопленке. В моменты фотосъёмки носитель неподвижен Далее идёт химическая обработка фотопленки (проявление, закрепление, сушка) и воспроизведение в виде фотопечати на фотобумаге фотографий – снятых неподвижных изображений. (1 ).

Вторая по структуре идёт оптико-механическая запись-воспроизведние подвижных изображений с химической фиксацией носителя и представляет собою кинематографическую систему , где перчичным источником записи является киносъёмочный аппарат (кинокамера), также преобразующая оптические изображения в скрытые на светочуствительной кинопленке. В моменты киносъемки отдельных кадров носитель неподвижен, но частота смены кадров стандартная 24 кадр.с., что обеспечивает запись последовательных фаз движения объекта съемки, обеспечивая нормальное подвижное состояние при воспроизведении этой информации. (2 ). В моменты прерывистого движения кинопленки в фильмо-вом канале кинокамеры свет от изображения перекрывается специальным обтюратором, что исключает «смаз» изображения.

Далее идёт химическая обработка киноплёнки (проявление, закрепления), фотопечать, монтаж со звуком, тиражирование позитивов и воспроизведение в виде проекции на кино-проекторах на большой киноэкран в кинозалах и т.п. При воспроизведении кинолента движется в фильмовом канале прерывисто с той же частотой, что и при киносъемке и также свет проекционной системы перекрывается обтюратором и мы видим на экране подвижное непрерывное изображение без каких либо мельканий, мерцаний.

Третья по структуре идёт электромагнитная запись-воспроизведние, где любые изображения и звук , преобразованные в электромагнитные сигналы записываеются на магнитном носителе (ленте, магнитных дисках и т.п). на устройствах в виде магнитофо-нов, видеомагнитофонов, видеокамер и на них потом воспроизводятся (проигрываются) по необходимости (3). Электромагнитная запись из бытового применения уже почти ушла, но ещё широко применяется в профессиональной и специальной технике, где Вы найдёте как не на магнитной ленте запись одновременно 42 канала информации на ленте шириной 25,4 мм. Американская спутниковая аппаратура серии MARS.

Четвертая по структруре идёт оптико-лазерная запись-воспроизведение, где сигнал изображения преобразуется в цифровой и при записи лучом лазера и записывается в виде спирали Архимеда (с постоянным шагом между витками) с микронными продолговатыми углубле-ниями на торцевой поверхности оптического пластмассового диска (сигнал) и плоской поверхностью (не сигнал). Если эти углубления от сигнала потом не восстанавли-ваются в исходное плоское состояние, то говорят что диск «прожигается» и повторную новую запись на нём невозможно выполнить. Это относят к дискам CD- ROM.

На оптических дисках CD-RW и DVD «прожиг» возможно термопластически выров-нять и писать новые записи. (4).

Режим воспроизведения выполняется той же лазерно-оптической головкой (ЛОГ), но уже в отраженном от углублениий (впадин) лучем лазера и передачей сигнала на прибор зарядовой связи (ПЗС)- полупроводниковый электронно-оптический твердотельный , а потом на аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и далее в персональный компьютер и на принтер – бумажный печатающий прибор, дающий великолепного качества воспроиз-ведения изображения.

Пятая по структурной схеме идёт оптико-электронная запись различных изображений от телевизионных камер с преобразованием изображения в электронный сигнал высокой частоты , записью его на видеомагнитофоны или передачей по эфиру в телецентры с воспроизведением на экранах мониторов или телевизоров.(5). Кроме того, оптико-электронная запись применяется широко в сканерах, где изображения чертежей, страниц книг, объёмных предметов с глубиной резкости от стекла до 30мм световой отраженный сигнал через систему зеркал, прямоугольных объективов попадает на прибор зарядовой связи, после чего на аналого-цифровой преобразователь и записывается на оптические, магнит-ные диски компьютера. А далее воспроизводится на бумажном носителе через принтер.

Шестая по структуре идёт фотоэлектростатическая запись-воспроизведние изображений (копирование) с различных документов , книг, фотографий на бумажном носителе стандартного (А3 и А4 ) форматов или нестандартных , где запись выполняется преобразованием отраженных от оригинала световых изображений в потециальный рельеф на светочуствительном электростатически заряженном барабане , а воспроизве-дение- передачи рельефа на бумажный носитель с порошковым фоном другого потенци-ала, чем барабан и последующего термического нагрева, обеспечивающего прочную адгезию порошка на носителе (6).При последующей записи барабан чистится и вновь за-
ряжается электростатическим полем и все происходит вновь.

Седьмая по структуре идет механическая запись звука (звукозапись), где на специальных пластмассовых дисках большого диаметра (300мм или меньше) толщиной 1,5 мм выполняется многовитковая по спирали Архимеда углубленная канавка (дорожка), промо-дулированная звуковым сигналом с частотой от 20 Гц до 20 КГц. Воспроизведение звукозаписи выполняется на специальных электропроигрывающих устройствах (ЭПУ), подключаемых к автономным усилителям воспроизведения , приемников магнитофонов и др. (7).

Восьмая по структуре идет кинотелевизонная система , связанная с преобразованием кинофильмов с частотой кадров 24 кадр / с. в частоту 25 кадр/с., в частоту, пригодную для телевизионного воспроизведения (кратную 50 Гц.). (8).

Девятая из структурной схемы идёт механико-оттисковая самая большая из всех известных видов записи-воспроизведения информации- типографская продукция в виде газет, журналов, афиш, этикеток на продукцию, книг, билетов, бумажных и металлических де-нег и т.п. (9), где преимущественно на бумажном носителе, продвигаемым стальным барабоном с рельефным изображением текста, рисунков и т.п. с прижатым к нему обрезиненным валом выполняется перенос краски с рельефа на бумажный носитель и последующим термофиксированием.

Десятая из структурной схемы идет термопластическая, где на специальной электростатически заряженной диэлектрической пленке записывается информация с последую-щим воспроизведением её на специальных устройствах (10). Термопластическая запись-воспроизведение основаны на принципе фотоэлектростатической записи.

Одинадцатая по структурной схеме идет голографическая запись-воспроизведение информации (11), где лучь одного лазера расщепляется на два луча, один из них исполь-зуется как опорный, а другим освещается объект, это луч, содержащий данные.При пересечении в определенной области пространства эти лучи создают интерференционную картину. Для воспроизведения достаточно осветить носитель опорным лучом и после их взаимодействия получим лучь с точной копией записанных данных. Её возможности достаточны , чтобы оставить далеко позади DVD и Blu-ray. Пока нашла применение для защиты от подделок промышленной продукции, например известных водок. 

Двенадцатая по структурной схеме идёт метрологическая, которая может включать различные из выше рассмотренных видов и предназначена для производства любой из них, без неё не обойдется промышленное и опытное создание всевозможной техники записи-воспроизведения (12) информации. Она относится к смешанной системе.

Тринадцатая и четырнадцатая и из структурной схемы идут два вида статической записи-воспроизведения информации: ферритовая и электроно-полупроводниковая системы.

Тринадцатая по структурной схеме идет ферритовая (13), где в качестве элементов хранения информации, записанной в двоичном коде, широко используют кольцевые (тороидальные седдечники из феррита с прямоугольной петлёй гистерезиса. Возможность записи информации на ферритовом сердечнике основана на гистерезисе процесса переемагничивания. Запоминающий элемент представляет собой сердечник с двумя обмотками: записи и воспроизведения. В зависимости от направления тока, протекающего через входную обмотку, происходит запись или воспроизведение информации. Этот способ записи-воспроизведения информации сейчас применяется очень редко и только для специальных целей.

Четырнадцатая по структурной схеме идёт твердотельная электронно-полупрово-дниковая (14) запись-воспроизведение, которая основана на уже ранее рассмотренных приборах зарядовой связи. Они применяются во ФЛЭШ памяти, новых устройствах записи информации на борту самолетов и других подвижных средствах транспорта так называемых «черных ящиках». Этот способ записи-воспроизведения применяется сейчас очень широко и имеет перспективы в дальнейшем.

Некоторые примеры устройств записи-воспроизведения информации приведены на рис.2.

Структурный состав внутри каждого способа записи-воспроизведения инфоромации наиболее хорошо раскрывается его функциональной схемой , которая позволяет более детально представить его составляющие элементы и взаимосвязь между ними.

Рассмотреть все способы записи-воспроизведения информаци в объеме данной статьи не представляется возможным, поэтому следует присоедениться к прогнозам Масачусетского технологического института (США), который пришел к выводу, что все виды записи-воспроизведения информации вскоре не исчезнут, а будут перераспределяться между собой согласно времени и новые будут появляться.

Примером этого может быть усовершенствования в электромагнитной записи-воспроизведения на жестких магнитных дисках, предложенные японскими исследователями (см. ниже).


      

5.2
Ваша оценка: Нет Средняя: 5.2 (5 голосов)

Хорошая обзорная статья.

Хорошая обзорная статья. Однако, автором недостаточно освещено перспекивное направление в производстве ПЗУ - твёрдотельных накопителей - SSD (solid-state drive), которые, вероятно, в будущем заменят HDD (hard (magnetic) disk drive).

о статье "ИНФОРМАЦИЯ И ТЕХНИКА ЗАПИСИ-ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЕЁ"

Это - добротная обзорная статья. Потому полезная. Неплохо было бы указать, что на оптических носителях время хранения на 1-2 порядка больше, чем на магнитных.

Отсутствуют новые научные

Отсутствуют новые научные результаты, отсутствуют библиографические ссылки.
Tyurnev

Не так уж и плохо

Обзор теоретических (литературных) данных очень важен, если стремиться разобраться в каждой мелочи, которая принесет инновационные разработки. Ставьте цели, всевозможные варианты решения, выбирайте оптимум - множество эеспериментальных данных. Ну а литературу, которую заимствуете, старайтесь включить в список литературы. Успеха.
Партнеры
 
 
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
Would you like to know all the news about GISAP project and be up to date of all news from GISAP? Register for free news right now and you will be receiving them on your e-mail right away as soon as they are published on GISAP portal.