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生产流水线控制系统多媒体技术

发布时间:2021-08-24 17:24:36      点击次数:298

生产流水线多媒体人机交互技术:

    人与电脑的交互能力是自动化生产流水线车间操作环境的主体技术,也是衡量自动化系统水平的重要标志。人机的交互是通过人机接口(包括软件和硬件)来实现的。在电脑发展初期,人与电脑只能用数值形式进行对话,用串孔纸带作输入设备.打印机作输出设备,效率很低。后来开发了人机用文字形式对话,用键盘和CRT作为输入输出设备.使人机交互实现了一次飞跃。在80年代,创建了计算机图形技术,用鼠标、光笔、图形CRT和多笔绘图仪等图形用户接口,使人机实现图形交互。进入90年代,多媒体技术的迅速发展,特别是计算机听觉和视觉的发展,将使人机交互能力产生质的飞跃。

 

    多媒体技术是指携带信息的载体(即媒体)的多样化,包括数值、文字、声音、图形、图像、视频图像以及触觉等等。多媒体技术是指计算机能够综合利用各种媒体与人进行自然而友好的交互。显然,多媒体技术是一个五花八门、色彩缤纷的世界,将在人们的生活、工作和教育等方面得到广泛的应用。例如: 生产流水线、电视计算机、超级视听系统、交互式电视教育、多媒体个人计算机、动画制作和多媒体数字出版系统等等.不胜枚举。

    在控制室里使用键盘、CRT和触摸屏幕作为媒体实现人机交互的技术。重点介绍通过语音、文本、图形、图像等作为媒体进行人机交互的技术,以及多媒体系统所涉及的主要技术。

 

多媒体系统所涉及的主要技术有:

大规模声像存储技术:

    声像媒体的信息量巨大.例如一幅分辨率为1000 X1000像素、每个像素含24位的彩色图,不压缩时将占3兆字节存储空间.而一张高密软磁盘只有1.2兆字节容量,还装不下一幅画面的信急量。因此,声像存储都采用光盘,特别是数字格式存储的光盘(简称CD),包括只读式光盘CD-ROM、写一次读多次的WORM型光盘以及1988年问世的采用磁光技术的可擦写型光盘等.

 

文件压缩技术:

    声像媒体不仅存储容量大,而且要求传输速率高.例如脉冲编码调制的声源要求传输速率为1. 4兆位/秒,而数字视频标准中视频图像传输速率为216兆位/秒,但目前作为声像主要存储设备CD-ROM的传输率为0.15兆位/秒。因此.声像的数字信号只有通过压缩,才能实时传输和节省存储容量。

    数字信号的压缩是利用压缩算法实现的,分为有报压缩法和无损压缩法两类。一般说来.有损压缩的压缩比较高,对静止图像为lull到50+1,对视频图像为50:1到20021.缺点是声像不能完全复原。工业中常采用有损压缩,较好的算法有基于预测的ADPCM,基于频率的离散Cosine变换和基于重要性的滤波法。无损压缩法的压缩比一般不高于3:1.用于需要完全恢复声像原信号的场合,如医学上用于诊断的图像.最著名的是Huffman编码法。

 

多功能声像处理芯片:

    多媒体的压缩算法的计算工作景很大,例如离散Co-sine变换对一幅标准的图像格式要进行25。万次运算,如果每秒有30帧图像.则每秒要处理7500万次运算。对于彩色图像,实际运算次数还要大好几倍。口前通用的RISC和CISC处理器都不能达到这样高速的运算速度.为此,在大规模集成电路的基础上,发展了可以从分离的存贮器中并行地取指令和数据的处理器(缩写为DSP).运算速度可与大型计算机相当,以支持各种压缩技术的实现。

    除了DSP处理器外,还需要存储器、模数变换器、数模变换器和声音芯片等一系列支持多媒体技术的大规模集成芯片。

 

各种操作软件:

    首先要有支持多媒体环境的操作系统.如APPLE公司的MACINTOSH操作系统.MICROSOFT和IBM共同开发的WINDOWS。多媒体扩充版等。同时还需要能把文档、声音、图形、图像和视频图像综合起来的应用软件,以及把操作系统和应用软件联系起来的称为著作工具的软件。利用著作工具可以对声音、文本、图形、图像进行生成、编辑、查找和修改,并在光盘等各种电子媒体上存储和再现,相当于制作“电视片”的工具。

 

生产流水线控制系统综合利用以上多媒体技术:可实现生产流水线控制系统的计算机化控制,有效提高生产效率,降低操作人员工作强度。


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