Digitálne video, e-mailová komunikácia a výstupné zariadenia počítača

Digitálne video, e-mailová komunikácia a výstupné zariadenia počítača

Táto téma z informatiky sa venuje výpočtu veľkosti a dĺžky digitálneho videa, princípu odosielania a prijímania elektronickej pošty a základným výstupným zariadeniam počítača, pomocou ktorých počítač odovzdáva spracované informácie používateľovi.

Digitálne video

Digitálne video tvorí postupnosť jednotlivých obrázkov – snímok, ktoré sa zobrazujú rýchlo za sebou. Ľudské oko ich pri dostatočnej frekvencii vníma ako plynulý pohyb.

Veľkosť nekomprimovaného videa závisí najmä od:

• rozlíšenia jednotlivých snímok,
• farebnej hĺbky,
• počtu snímok za sekundu,
• dĺžky videa.

Rozlíšenie obrazu

Rozlíšenie určuje počet obrazových bodov – pixelov, z ktorých sa skladá jedna snímka.

Napríklad obraz s rozlíšením:

150 × 150 pixelov

obsahuje:

150 × 150 = 22 500 pixelov

Čím vyššie je rozlíšenie, tým viac obrazových bodov musí počítač uložiť a spracovať.

Farebná hĺbka

Farebná hĺbka určuje, koľko bitov sa používa na uloženie informácie o farbe jedného pixelu.

Pri jednoduchom čiernobielom obraze potrebujeme rozlíšiť iba dva stavy:

• čiernu,
• bielu.

Na dva možné stavy stačí 1 bit na jeden pixel.

Platí:

2¹ = 2 farby

Snímková frekvencia

Snímková frekvencia alebo frame rate udáva, koľko snímok sa zobrazí za jednu sekundu.

Označuje sa jednotkou fps – frames per second.

Napríklad:

30 fps = 30 obrázkov za sekundu

Vyššia snímková frekvencia spravidla znamená plynulejší pohyb, ale zároveň vytvára väčšie množstvo dát.

Výpočet dĺžky čiernobieleho videoklipu

Máme čiernobiely videoklip s týmito vlastnosťami:

• rozlíšenie: 150 × 150 pixelov,
• farebná hĺbka: 1 bit na pixel,
• snímková frekvencia: 30 snímok za sekundu,
• veľkosť súboru: 1,2 MB.

Máme vypočítať, koľko sekúnd trvá prehranie videa.

1. Výpočet počtu pixelov jednej snímky

Jedna snímka obsahuje:

150 × 150 = 22 500 pixelov

2. Výpočet veľkosti jednej snímky

Keďže ide o čiernobiely obraz a na jeden pixel pripadá 1 bit:

22 500 × 1 = 22 500 bitov

Jedna snímka teda obsahuje:

22 500 bitov

3. Výpočet množstva dát za jednu sekundu

Za jednu sekundu sa zobrazí 30 snímok:

22 500 × 30 = 675 000 bitov za sekundu

Video teda potrebuje za jednu sekundu:

675 000 bitov

4. Prevod bitov na bajty

Platí:

1 B = 8 bitov

Preto:

675 000 ÷ 8 = 84 375 B/s

Za jednu sekundu videa sa teda spracuje:

84 375 bajtov

5. Prevod na KB

Pri školskom výpočte používame:

1 KB = 1 024 B

Preto:

84 375 ÷ 1 024 ≈ 82,4 KB/s

Jedna sekunda videa zaberá približne:

82,4 KB

6. Prevod veľkosti videa

Súbor má veľkosť 1,2 MB.

Pri prepočte:

1 MB = 1 024 KB

dostaneme:

1,2 × 1 024 = 1 228,8 KB

Po zaokrúhlení:

1 229 KB

7. Výpočet času prehrávania

Čas vypočítame ako:

čas = veľkosť súboru / množstvo dát za sekundu

Dosadíme:

1 229 ÷ 82,4 ≈ 14,9 s

Po zaokrúhlení:

15 sekúnd

Výsledok: videoklip trvá približne 15 sekúnd.

Celý výpočet

150 × 150 = 22 500 pixelov

22 500 × 30 = 675 000 bitov/s

675 000 ÷ 8 = 84 375 B/s

84 375 ÷ 1 024 ≈ 82,4 KB/s

1,2 × 1 024 ≈ 1 229 KB

1 229 ÷ 82,4 ≈ 15 sekúnd

Poznámka k reálnemu videu

Výpočet predpokladá nekomprimované čiernobiele video bez ďalších údajov. Reálne video býva väčšinou komprimované pomocou videokodeku, takže jeho veľkosť nemožno určiť iba z rozlíšenia a počtu snímok takýmto jednoduchým spôsobom.

Elektronická pošta – e-mail

E-mail je služba umožňujúca odosielanie a prijímanie elektronických správ prostredníctvom počítačovej siete alebo internetu.

E-mailová správa môže obsahovať:

• text,
• obrázky,
• odkazy,
• dokumenty a ďalšie prílohy.

E-mailová adresa

E-mailová adresa má zvyčajne tvar:

pouzivatel@domena.sk

Skladá sa z:

• mena používateľa alebo poštovej schránky,
• znaku @,
• domény poskytovateľa alebo organizácie.

Odosielanie e-mailovej správy

Pri odosielaní e-mailu používateľ vytvorí správu v e-mailovej aplikácii alebo vo webovom rozhraní svojej poštovej služby.

Správa následne prechádza cez poštové servery až k serveru, ktorý spravuje schránku príjemcu.

Na odosielanie elektronickej pošty sa používa najmä protokol:

SMTP – Simple Mail Transfer Protocol

SMTP

SMTP je protokol určený predovšetkým na odosielanie a prenos e-mailových správ.

Používa sa napríklad:

• pri odoslaní správy z e-mailového klienta na poštový server,
• pri prenose správy medzi jednotlivými poštovými servermi.

Zjednodušený priebeh odoslania e-mailu

1. Používateľ napíše e-mailovú správu.
2. Zadá adresu príjemcu.
3. Prípadne pripojí prílohu.
4. Stlačí tlačidlo Odoslať.
5. E-mailový klient odošle správu na poštový server odosielateľa.
6. Server zistí, na ktorý server patrí e-mailová adresa príjemcu.
7. Správa sa prostredníctvom SMTP prenesie na poštový server príjemcu.
8. Server uloží správu do e-mailovej schránky príjemcu.

Prijímanie e-mailových správ

Na prístup používateľa k správam uloženým na poštovom serveri sa tradične používajú najmä protokoly:

• POP3 – Post Office Protocol version 3,
• IMAP – Internet Message Access Protocol.

POP3

POP3 je protokol určený na sťahovanie e-mailových správ z poštového servera do zariadenia používateľa.

Jeho tradičný princíp je, že:

1. e-mailový klient sa pripojí k poštovému serveru,
2. stiahne nové správy do počítača,
3. správy možno podľa nastavenia zo servera odstrániť alebo na ňom ponechať.

Výhody POP3

• správy môžu byť uložené lokálne v počítači,
• po stiahnutí môžu byť dostupné aj bez internetového pripojenia,
• jednoduchý spôsob práce s jedným zariadením.

Nevýhody POP3

• menej vhodný pri používaní viacerých zariadení,
• zmeny vykonané na jednom zariadení sa nemusia automaticky prejaviť na ďalších zariadeniach,
• správy môžu byť podľa nastavenia odstránené zo servera.

IMAP

IMAP umožňuje pracovať s e-mailovými správami tak, že ich hlavná kópia zostáva uložená na poštovom serveri.

E-mailový klient synchronizuje obsah schránky so serverom.

Ak používateľ napríklad:

• prečíta správu,
• presunie ju do priečinka,
• označí ju ako dôležitú,
• vymaže ju,

táto zmena sa môže synchronizovať aj s ostatnými zariadeniami pripojenými k rovnakej e-mailovej schránke.

Výhody IMAP

• správy zostávajú uložené na serveri,
• schránka sa synchronizuje medzi viacerými zariadeniami,
• rovnaké priečinky a stav správ možno vidieť na počítači, telefóne aj tablete,
• je vhodný pre moderný spôsob používania e-mailu na viacerých zariadeniach.

Rozdiel medzi SMTP, POP3 a IMAP

Jednoducho si môžeme zapamätať:

SMTP = odosielanie, POP3 a IMAP = prijímanie a práca so správami.

Príloha e-mailovej správy

Príloha je súbor pripojený k e-mailovej správe.

Môže ísť napríklad o:

• textový dokument,
• PDF súbor,
• fotografiu,
• tabuľku,
• prezentáciu,
• komprimovaný archív.

Praktická úloha – odoslanie textového súboru ako prílohy

1. V textovom editore vytvoríme dokument.
2. Stručne doň zapíšeme spôsob odosielania a prijímania e-mailových správ.
3. Dokument uložíme do počítača.
4. Otvoríme e-mailovú aplikáciu alebo webmail.
5. Vytvoríme novú správu.
6. Do poľa príjemcu zadáme e-mailovú adresu spolužiaka.
7. Vyplníme predmet správy.
8. Pomocou možnosti Priložiť súbor vyberieme vytvorený dokument.
9. Skontrolujeme správu aj prílohu.
10. Správu odošleme.

Bezpečnosť e-mailovej komunikácie

Pri používaní elektronickej pošty je potrebné dávať pozor najmä na:

• phishingové správy,
• škodlivé prílohy,
• falošné odkazy,
• podvodné požiadavky na heslá alebo platby,
• odoslanie osobných údajov nesprávnemu príjemcovi.

Moderné e-mailové služby používajú pri prenose správ zabezpečené spojenia, no používateľ by aj napriek tomu nemal automaticky dôverovať každej prijatej správe.

Výstupné zariadenia počítača

Výstupné zariadenia sú zariadenia, prostredníctvom ktorých počítač odovzdáva spracované informácie používateľovi alebo ich prenáša do fyzickej podoby.

Informácie môžu byť prezentované napríklad ako:

• obraz,
• text,
• zvuk,
• vytlačený dokument,
• technický výkres.

Medzi najbežnejšie výstupné zariadenia patria:

• monitor,
• projektor,
• tlačiareň,
• ploter,
• reproduktory a slúchadlá.

Monitor

Monitor je základné výstupné zariadenie počítača určené na grafické zobrazovanie informácií.

Zobrazuje napríklad:

• text,
• obrázky,
• video,
• používateľské rozhranie operačného systému a programov.

Základné parametre monitora

Pri monitoroch sledujeme najmä:

• uhlopriečku displeja – veľkosť obrazovky, zvyčajne uvádzanú v palcoch,
• rozlíšenie – počet pixelov, ktoré môže displej zobraziť,
• obnovovaciu frekvenciu – počet obnovení obrazu za sekundu,
• jas – množstvo svetla, ktoré obrazovka dokáže vyžiariť,
• kontrast – rozdiel medzi svetlými a tmavými časťami obrazu,
• odozvu – rýchlosť zmeny stavu pixelu,
• pozorovacie uhly,
• technológiu zobrazovacieho panela.

Uhlopriečka monitora

Veľkosť monitora sa najčastejšie udáva pomocou jeho uhlopriečky v palcoch.

Platí:

1 palec = 2,54 cm

Rozlíšenie monitora

Rozlíšenie udáva počet pixelov, ktoré displej zobrazuje horizontálne a vertikálne.

Príklad:

1920 × 1080 pixelov

znamená 1920 bodov vodorovne a 1080 bodov zvisle.

Vyššie rozlíšenie umožňuje pri vhodnej veľkosti obrazovky zobrazovať viac detailov.

Obnovovacia frekvencia

Obnovovacia frekvencia udáva, koľkokrát za sekundu dokáže displej obnoviť zobrazovaný obraz.

Udáva sa v Hz – hertzoch.

Napríklad monitor s frekvenciou 60 Hz dokáže obraz obnoviť až 60-krát za sekundu. Herné monitory môžu používať podstatne vyššie obnovovacie frekvencie.

CRT monitor

CRT – Cathode Ray Tube je staršia technológia monitorov využívajúca katódovú trubicu.

Obraz vzniká pomocou elektrónového lúča, ktorý postupne rozsvieti jednotlivé body na tienidle.

CRT monitory boli v minulosti veľmi rozšírené, dnes sa však v bežných počítačoch prakticky nepoužívajú.

Ich nevýhodou boli najmä:

• veľké rozmery,
• vysoká hmotnosť,
• vyššia spotreba energie.

LCD monitor

LCD – Liquid Crystal Display využíva na vytváranie obrazu tekuté kryštály.

Samotné tekuté kryštály nevytvárajú svetlo, preto LCD displej potrebuje zdroj podsvietenia.

Moderné LCD monitory používajú najmä LED podsvietenie, preto sa v obchodoch často označujú ako LED monitory. Stále však ide o LCD technológiu, pri ktorej LED diódy zabezpečujú podsvietenie.

Výhody LCD monitorov

• malá hrúbka a hmotnosť,
• relatívne nízka spotreba energie,
• vysoké rozlíšenie,
• široká ponuka veľkostí a typov panelov.

OLED displej

OLED – Organic Light Emitting Diode je zobrazovacia technológia, pri ktorej jednotlivé pixely vytvárajú vlastné svetlo.

OLED preto nepotrebuje klasické podsvietenie ako LCD panel.

Výhody OLED

• veľmi vysoký kontrast,
• skutočne čierna farba pri vypnutom pixeli,
• rýchla odozva,
• široké pozorovacie uhly,
• možnosť vyrábať veľmi tenké displeje.

Nevýhody OLED

• vyššia cena niektorých displejov,
• možnosť postupného opotrebovania organických materiálov,
• pri nevhodnom dlhodobom používaní možnosť trvalého zobrazenia statických prvkov – tzv. burn-in.

OLED sa dnes používa v smartfónoch, televízoroch, notebookoch aj počítačových monitoroch.

Plazmové displeje

Plazmové displeje využívali malé bunky obsahujúce plyn, ktorý sa elektrickým výbojom menil na plazmu a vytváral obraz.

V minulosti sa používali najmä pri veľkých televízoroch a zobrazovacích paneloch.

Medzi ich výhody patril:

• vysoký kontrast,
• dobré podanie pohybu,
• široký pozorovací uhol.

Nevýhodou bola najmä vyššia spotreba energie, zahrievanie a vyššia hmotnosť. Plazmové displeje boli postupne vytlačené modernými LCD a OLED technológiami a dnes sa už bežne nevyrábajú.

Projektor

Projektor je výstupné zobrazovacie zariadenie, ktoré premieta obraz z počítača na väčšiu plochu, napríklad na projekčné plátno alebo stenu.

Využíva sa najmä:

• v školách,
• na pracovných prezentáciách,
• v konferenčných miestnostiach,
• v domácich kinách,
• na kultúrnych podujatiach.

Parametre projektora

Pri projektoroch sledujeme napríklad:

• rozlíšenie,
• svetelný výkon,
• kontrast,
• projekčnú vzdialenosť,
• typ svetelného zdroja,
• spôsob pripojenia.

Moderné projektory môžu používať klasické lampy, LED diódy alebo laserové zdroje svetla.

Tlačiareň

Tlačiareň je výstupné zariadenie, ktoré prenáša digitálnu informáciu z počítača na fyzické médium, najčastejšie na papier.

Môže tlačiť:

• text,
• obrázky,
• fotografie,
• grafy,
• výkresy a ďalšie dokumenty.

Základné parametre tlačiarne

Pri výbere tlačiarne sledujeme napríklad:

• rýchlosť tlače – počet strán za minútu,
• rozlíšenie tlače – udávané v dpi,
• farebnú alebo čiernobielu tlač,
• výťažnosť náplní alebo tonerov,
• náklady na jednu vytlačenú stranu,
• mesačnú odporúčanú záťaž,
• možnosť obojstrannej tlače,
• možnosť bezokrajovej tlače,
• spôsob pripojenia – napríklad USB, Wi-Fi alebo sieťové pripojenie.

DPI

DPI – dots per inch vyjadruje počet tlačových bodov na jeden palec.

Vyššia hodnota dpi spravidla umožňuje vytlačiť jemnejšie detaily, hoci výsledná kvalita závisí aj od technológie tlače a ďalších vlastností zariadenia.

Atramentová tlačiareň

Atramentová tlačiareň vytvára obraz nanášaním veľmi malých kvapiek atramentu na papier.

Je vhodná najmä:

• na domácu tlač,
• na farebné dokumenty,
• na tlač fotografií.

Výhody atramentovej tlačiarne

• dobrá kvalita farebnej tlače,
• možnosť kvalitnej fotografickej tlače,
• zvyčajne nižšia obstarávacia cena jednoduchších modelov.

Nevýhody atramentovej tlačiarne

• atrament môže pri dlhom nepoužívaní zaschnúť,
• náklady na tlač môžu byť pri niektorých modeloch vyššie,
• pri veľkom objeme môže byť tlač pomalšia než pri laserovej tlačiarni.

Laserová tlačiareň

Laserová tlačiareň používa pri vytváraní obrazu laser alebo podobnú zobrazovaciu technológiu a práškový toner.

Je vhodná najmä na rýchlu tlač väčšieho množstva dokumentov.

Výhody laserovej tlačiarne

• rýchla tlač,
• kvalitná tlač textu,
• dobrá výťažnosť toneru,
• vhodnosť pre kancelársku prevádzku a väčšie objemy tlače.

Ploter

Ploter je výstupné zariadenie určené najmä na vytváranie veľkoformátových a technických výstupov.

Tradičné plotre používali kresliace pero pohybujúce sa podľa súradníc nad papierom alebo po papieri umiestnenom na valci.

Moderné veľkoformátové plotre často používajú technológiu podobnú veľkým atramentovým tlačiarňam.

Plotre sa využívajú napríklad na:

• technické výkresy,
• architektonické plány,
• mapy,
• reklamné materiály,
• veľkoformátové grafiky.

Rezací ploter

Rezací ploter namiesto kresliaceho pera používa rezací nástroj.

Využíva sa napríklad na vyrezávanie:

• samolepiacich fólií,
• nápisov,
• grafických tvarov,
• šablón.

Reproduktory

Reproduktory sú výstupné zariadenia, ktoré premieňajú elektrický zvukový signál na zvuk počuteľný človekom.

Slúžia napríklad na prehrávanie:

• hudby,
• hovoreného slova,
• filmov,
• zvuku z počítačových hier,
• systémových upozornení,
• zvuku pri videohovoroch.

Reproduktory môžu byť:

• samostatné externé zariadenia,
• zabudované v notebooku,
• zabudované v monitore,
• súčasťou väčšieho zvukového systému.

Slúchadlá

Slúchadlá plnia podobnú funkciu ako reproduktory, ale zvuk prehrávajú priamo používateľovi.

Môžu byť pripojené káblom alebo bezdrôtovo, napríklad prostredníctvom technológie Bluetooth.

Prehľad výstupných zariadení

Čo si zapamätať

• Digitálne video je tvorené postupnosťou jednotlivých snímok.
• Pri čiernobielom obraze s dvoma farbami stačí na jeden pixel 1 bit.
• Snímková frekvencia 30 fps znamená 30 obrázkov za jednu sekundu.
• Čiernobiele video s rozlíšením 150 × 150 pixelov, frekvenciou 30 fps a veľkosťou 1,2 MB trvá približne 15 sekúnd.
• SMTP sa používa na odosielanie a prenos e-mailových správ.
• POP3 slúži najmä na stiahnutie správ zo servera do zariadenia.
• IMAP umožňuje pracovať so správami uloženými na serveri a synchronizovať ich medzi zariadeniami.
• Výstupné zariadenia sprostredkúvajú výsledky práce počítača používateľovi.
• Monitor slúži na zobrazovanie obrazových informácií.
• Medzi moderné zobrazovacie technológie patria najmä LCD a OLED.
• Projektor umožňuje premietnuť obraz na veľkú plochu.
• Tlačiareň vytvára fyzický výstup informácií, najčastejšie na papier.
• Ploter sa využíva najmä na veľkoformátové a technické výstupy.
• Reproduktory a slúchadlá zabezpečujú zvukový výstup počítača.