為了節省電話線路的投資,電話交換就顯得十分必要了。隻要每部電話都同電話局相連,用戶通過電話交換設備實現通話,就能大大減少電話線路的數量。
在電話問世後的第二年,即1877年,簡單的人工電話交換設備——交換機就出現了。當年5月17日,在美國波士頓華盛頓大街的霍姆斯公司裏,一台由波士頓警備公司安裝的電話交換機開始使用,這是世界上最早的人工電話交換機。使用它的目的,是把公司的客戶(4家銀行)與一名電工技師的報警係統連接起來,白天接通電話,晚上作為自動報警係統。
有了人工電話交換機,就可以由話務員通過人工方法使電話相互接通。在交換台上,每一對電話線都配備了一個插座,稱為塞孔。話務員用兩端有插塞的塞繩插入相應的塞孔,就可以接通屬於此交換台的任意兩個用戶的線路,話務員還可以在需要時借助交換台的其他電路說話、聽話和發出信號。
電腦模擬演練
在1996年,一種電腦軟件虛擬現實程序可以幫助軍事和執法人員獲得實際經驗,熒屏上的虛擬現實將幫助訓練未來的戰士和警官,使他們能處理多變的危險局勢以及操縱越來越複雜的設備。後備役軍人並不經常實際地使用他們的軍事技術,虛擬現實技術使人們不必到遙遠的訓練點去學習如何操縱諸如坦克等複雜的設備,後備役軍人通過虛擬現實軟件可以進行絕大部分訓練。除了能節省時間和旅差費外,虛擬現實訓練還可以經常方便地進行。像軍事人員一樣,執法人員必須為處理危險和混亂的局麵作好準備。在那樣的環境下,要求他們迅速作出正確決定。經驗可能是最好的老師,然而在現實生活中,警官也許沒有從錯誤中汲取教訓的機會。虛擬現實程序讓受訓者能“親身”經曆在實際生活中可能遇到的各種情況。
電視圖像
電視圖像是由一個個像素組成的,將許許多多個像素連續起來就成了一條掃描線,再將許許多多條掃描線連接起來就成了一幅圖像。由於“集點成線”、“集線成像”的速度很快,超過了人眼(人眼有視覺暫留效應)的掃描速度,因此,看上去是一幅幅連續的圖像。電視中每行、每幅圖像的像素是固定的,所以,熒光屏越小,圖像越清晰。
那麼,符合什麼樣標準的清晰度電視才稱得上是高清晰度電視呢?簡單地說,高清晰度電視是指掃描線比普通電視多一倍的電視。目前,普通電視的掃描線是525條或625條,日、歐、美研製的高清晰度電視掃描線分別是1 125條、1 250條和1 050條。
因為高清晰度電視掃描線多,其圖像質量可以與35毫米的電影片首映質量相媲美,被視為是繼黑白電視和彩色電視之後的第三代電視。
電視屏幕
普通電視機的電視屏幕“幅型比”(或稱圖像“寬高比”)通常是4∶3,這不符合人眼水平方向和垂直方向的視覺幅型比例。大量試驗表明,正常人的眼睛水平和垂直方向視覺的幅型比大約為16∶9,因此,未來的高清晰度彩色電視機是采用16∶9幅型比的顯示屏幕。由數學計算可知,應用16∶9幅型比的電視屏幕後,觀眾的視覺範圍將由現在的10°擴大到30°,加上高清晰度電視通常采用數字式4聲道立體聲,聲音優美動聽,音質與激光唱片相差無幾,因而大大增加了身臨其境的感覺。隨著高清晰度電視的普及應用,用戶不需離戶就可以在“家庭影院”觀賞影片。日本是世界上最早應用高清晰度電視的國家,早在1991年,已開始每天播放8小時的高清晰度電視節目;美國在開發高清晰度電視上起步較晚但發展很快,大有後來者居上之勢。
到2007年底,美國已擁有600萬高清晰度電視家庭用戶,而到2008年,美國的高清晰度電視用戶將再增加600萬戶,獲得領先地位。
電信網
電信網的功能是疏通電話、電報、傳真、數據、圖像等各類電信業務。在各種業務中,電話業務是基本業務,也是使用最廣泛的業務。電報網是通過在電話電路中加裝電報複用設備而形成的,數據網則可用傳輸數據信號的電話電路或專用電路構成。所以,電話網是電信業務網的主體。業務網具有等級結構。世界各國在業務網中設立不同層次的交換中心,以一定方式相互聯接。聯接方式主要有,兩兩相通的網狀結構、呈輻射狀的星狀結構以及這兩種形式相結合的複合結構。傳統的電話網是典型的等級結構網。中國的電話網分為五級,由一、二、三、四級長途交換中心及五級本地交換中心組成。
電腦繪畫
電腦已經成為畫家手中的一種新型作畫工具,而電腦畫也成為一種新的藝術形式,熒光屏就是畫布,光筆就是畫筆,畫家用電子調色板調色,再用光線和陰影使畫麵出現立體感。畫家在電腦上畫好後,把程序和數據輸入電腦,電腦就會按程序控製畫筆自動把圖畫出來。電腦可以幫助畫家創作出令人驚奇、形象逼真的美術作品來,而且電腦的程序不必是精通電腦技術的專家才能使用,不是美術家也可以用電腦創作。紐約的電腦畫家大衛·普森沒有經過正規美術訓練,但他以梵高的名畫“星空之夜”為基礎,用電腦創作了“第二個夜晚”,美學效果極佳,並有真實感。電腦可以使畫家充分發揮出想象力,通過傳送機把作品傳送到博物館或畫廊展出。
1990年以後,美國已多次舉辦電腦繪畫藝術展,電腦創作美術作品的這種全新的方式已為很多畫家所接受。
電腦特技
電腦特技導致了電影製作技術的革命,它所顯示出的近乎無所不能的威力,使電影可以展示出人類夢想中的世界。在好萊塢1993年製作的科幻片《侏羅紀公園》裏,造型逼真、凶猛殘暴的恐龍令觀眾深感恐懼。這是借電腦技術創造的一個銀幕奇跡。為了拍攝《侏羅紀公園》,美國ILM(工業光磁)工作室經過3個月的艱苦工作,調用10億字節的儲存容量在電腦屏幕上製作出一頭3米長的恐龍外形。繪製人員把綠色的非洲風景照輸入電腦,同時將恐龍的形像嵌入照片內,再模擬兩架照相機的多次成像過程,把照片上僅有的一頭恐龍變成10多頭恐龍。然後再由繪畫專家把恐龍每一秒內的動作分解為24幅連續變化的靜止畫麵,將每幅畫麵按照上述過程製成電影膠片,這樣經放映機放映後,觀眾就可以從銀幕上看到一群恐龍在草地上捕獵的奇幻場麵了。為了讓他們創造的恐龍像真的猛獸那樣在銀幕上追逐廝殺,ILM的超級繪畫計算機繪製出了一個長達10秒鍾的恐龍運動特寫鏡頭,每一幅草圖上都畫出恐龍的三視圖,甚至標出每一塊骨骼的位置。先在已有的骨骼上附上肌肉,然後根據日照的明暗程度給它上色,最後通過皺紋、鱗片和一些泥土對它進行細致的調整。影片《侏羅紀公園》中,由電腦製作的恐龍特技鏡頭雖然隻占了6分半鍾,但它卻是ILM公司50位電腦繪畫專家們整整工作了18個月、動用價值1 500萬美元的技術設備才完成的。ILM在影片《魔鬼終結者Ⅱ》中也運用過電腦繪畫技術。代號“終結者——1 000號”的液態金屬機器人在電子計算機的操縱下,已能夠任意分離、流動,改變自己的形狀,令觀眾目瞪口呆。
在1995年的奧斯卡獲獎影片《阿甘正傳》中,主人公在白宮橢圓形辦公室裏分別與約翰遜、肯尼迪、尼克鬆三位總統握手、會談,總統的鏡頭都是真人而非替身。這一情景再次顯示了電腦特技的魅力。
電視轉播網
電視轉播網是在一個地區、國家及至國際範圍內進行電視節目的傳輸與交換所組成的電信網,可擴大電視節目的覆蓋範圍,增加實時交換節目。電視轉播網由各類寬帶的電信傳輸係統組成。電視的圖像與伴音信號必須根據傳輸媒質的特性,采用適宜的調製方法,才能在遠距離傳輸過程中使信息損失盡可能小。國際間交換電視節目時,還須進行製式轉換處理。
采用調頻技術的地麵微波接力通信係統承擔城市間彩色電視節目傳送,組成地麵電視傳輸網。為與有線電視傳輸網配合,還采用調幅製的微波通信係統,實現了一個射頻波道能傳輸多個電視節目。衛星通信係統出現後,采用適合寬帶電信業務傳輸的微波頻段,具有覆蓋麵大的特點,更適合國際和國內電視節目的傳輸交換。20世紀80年代開發的Ku頻段直播衛星係統,可使用戶直接通過衛星收看電視節目,成為國際、國內遠距離傳輸電視節目的主要手段。光纖通信係統、同軸電纜通信係統則是有線電視傳輸係統的主要媒質,也是電視傳輸網的重要組成部分。
電視電話
在瞬息萬變的現代社會中,電話因使用簡便、傳訊迅捷,發展異常迅速,已經成為當代人交流信息最常用的工具。電視電話的問世大大擴展了電話的功能,它能同時給人們以“聲”和“形”兩方麵的感受。電視電話由於能聞聲見影,對遠隔重洋的親朋好友來說,可隨時“促膝”麵談,以表思念之情。
電視電話機可謂是帶電視機的電話機,由我們熟悉的“電話”和“電視”兩部分組成,打電視電話時,畫麵的交換非常迅速,通話雙方的一舉一動都能在電話機熒光屏上及時地得到反映,就像我們平時看電視那樣。
電視電話的傳聲原理與普通電話傳聲的道理是一樣的。發方用話筒將聲音變成電信號,收方用聽筒將電信號還原成聲音。為了方便用戶使用,電視電話上的電話機通常製成無需手持的揚聲電話機,用戶隻要站在它前麵說話和聽話就可以了。
電視電話的原理
在電視電話機裏,落戶著3名功能高強、各司其職的成員——電子“攝影師”、“繪畫家”和“傳聲員”。“傳聲員”在普通電話機中也有,而電子“攝影師”和“繪畫家”卻是電視電話機所特有的。電視攝像機相當於一位高超的“攝影師”,能以每秒拍20多張圖像的速度隨機拍攝各種景象;它照相不用膠卷,而是用一種對光線特別敏感、同時能將光線自動轉換成電信號的“光敏金屬”,當人們站在它麵前講話時,“攝影師”就將人的模樣和周圍景物轉換成了相應的電信號,通過電話線傳送出去。普通攝影師是將景物一下子攝入鏡頭的,而攝像機卻是“化整為零”,將景物按照一定的順序(自上至下,從左到右)逐點地加以攫取(這叫“掃描”)。攝像機能靈活地調整仰角,便於拍攝不同高度的圖像。如果在攝像鏡頭前裝上一麵傾斜角為45°的反射鏡,還可以將展示在桌麵上的文件、資科和實物等進行反射攝取。
電視電話的使用
打電視電話的方法很簡單:用戶拿起電話手機,即自動接通交換機的電路和圖像部分的電源,隨即在熒光屏上顯示出自己的形象。若位置不居中,可以按動電視電話機上的仰角按鍵使圖像剛好位於屏幕的中間。用戶還可以像照鏡子那樣,端正一下自己的儀容。如果圖像不清晰,可調整聚焦旋鈕,使圖像清晰度達到最高。這一切完成以後,再按下雙向通話鍵,圖像消失。當聽到耳機中有撥號音就可向對方撥號,由電視電話交換機自動接通所需要的用戶。電話一旦接通,熒光屏上就顯示出對方的形象,同時本端的形象也送到了對方,這時就可猶如麵對麵一樣進行交談了。倘若用戶不希望將自己的形象送給對方時,可以按下機器上的單向鍵,此時,隻將方格測試信號送給對方。電視電話可以用來召開電視電話會議,參加會議的人雖然相隔很遠,但是就好像是在一間房子裏開會一樣;在商討問題的過程中,還可以展示各種圖表、文件和實物。
電視調諧卡
電視調諧卡使得計算機可以接上天線收看電視。大部分計算機配備的顯示器,都具有比普通的電視畫麵更高的分辨率,因此通過電視卡處理後的電視圖像。在計算機的彩色顯示器上播放,要比普通電視更為清晰、細膩,而且仍然具有手動、自動收台和自動搜查頻道的功能,用起來得心應手,收視效果比普通電視要好。
將傳真調製解調器連到計算機上,可使計算機具有傳真機的強大功能,進行無紙收發。在傳真軟件的支持下,多媒體計算機還能對傳真信息進行歸檔和貯存,就好像一個專職秘書一樣,從而實現家庭辦公。
電子管計算機
1946年2月,世界上第一台通用電子數學計算機“埃尼阿克”在美國研製成功。揭開了電子計算機發展的序幕。第一代電子計算機的主要特點是使用電子管作為邏輯元件。它的五個基本部分為運算器、控製器、存儲器、輸入器和輸出器。運算器和控製器采用電子管,存儲器采用電子管和延遲線,這一代計算機的一切操作,包括輸入、輸出在內,都由中央處理機集中控製。這種計算機主要用於科學技術方麵的計算。
電子出版物
電子出版物是多領域人員合作以及多種技術結合的產物,一般電子出版物具有豐富的文字、圖形、圖像、動畫等生動表現和快速檢索及查詢方式,小體積、大容量的信息保存,可通過改進的圖書發行係統發行和網絡聯機服務傳播,內容信息更新快、獲取快、傳播快、質量高。
電子出版物的主要媒體形態有軟磁盤、隻讀光盤、交互式光盤、圖文光盤、照片光盤、集成電路卡及網絡出版物等。以隻讀光盤產品為代表的全球電子出版業發展最快。隻讀光盤被認為是目前唯一實用的多媒體電子出版物。它是用高能量的激光束可聚焦成約1微米光斑的原理,在存儲介質上進行光學讀寫獲得的。一片隻讀光盤有650兆位存儲容量,相當於幾萬張印刷紙或數百張軟盤片的記錄量。
電子出版係統
電子排版係統發展很快,日本索尼公司已推出不用照相膠片的電子出版係統,彩色圖像可直接轉印到報紙和雜誌的版麵上。它先把照片拍到磁盤上,然後把磁盤插入電腦,電腦與排版係統相連,使報刊一分鍾就能見到新的照片。
德國發明了一種可由顧客隨意定印的圖書出版係統,可在書店使用。書店裏隻陳列書籍的樣本,而書的原型則錄製在磁盤上存放在出版社。當顧客需要某本書時,書店即可通過電話與該出版社聯係。該書的內容和插圖可由電話線或專用電纜在幾秒鍾之內傳遞至書店,然後用激光印刷機以每分鍾將近10個印張的速度印刷出來,通過自動裝訂機進行裝訂。於是,一本嶄新的圖書就出現在顧客麵前。這種“現買現印”的書具有實用性和靈活性,不致於出現書籍積壓或者脫銷的情況。