•輸入 (input)指的是讓資料與指令進入電腦記憶體的動作
什麼是輸入??
程式是由一系列相關的指令所組成,這些指
令告訴點腦要執行什麼工作和如何執行
↓↓
程式回應使用者發出的命令
↓↓
使用者回應的是為了回復程式所顯
示的問題,使用者所發出的指令
輸入裝置
鍵盤
滑鼠
軌跡球
觸控板
數位相機
色彩與位數
自然界和人造的色彩數量極多，構成了豐富多彩的
花花世界。電腦上的色彩設定就由最少的16色到數
以億計的真彩色。不論有多少種色彩，它們都可以
由(紅)、(綠)、(藍)三原色以不同的比例混合而成
。影視系統，包括電視和錄影、彩色電影和彩色照
相等在內，都是以這三原色原理為基礎的。數位相
機當然也不例外。它在拍攝時就是通過CCD將光訊
號轉換為RGB三個模擬電訊號。它們經數位化後變換
為數位訊 號。 這一過程稱為模／數變換(ADC)。為了能在電視機或電腦監察器上顯示，上述的數 位訊號最終也要還原為 RGB 三原色模擬訊號，分別控制顯像管的三條電子束，激 發熒光屏發光，掃描出原圖像。這一過程稱為數／模變換(ADC)。在實際應用中， 通常將RGB訊號轉換為YUV訊號，其中Y表示亮度訊號，而UV為兩個色差訊號。 色彩位數又稱彩色深度，它表示數位相機對色彩的分辨能力。色彩位數越大，數位 相機捕捉細節的能力就越高。一般數位相機有24位彩色深度已足夠，但廣告設計等 特殊行業需要達到有30位或36位。 現在香港奉行十進制，逢十進一位。而電腦的所有信息都由二進制的0和1表示，逢 二進一位。其中的位稱為位元(bit)，每8位稱為1位元組(byte)。圖像由一個個像 素構成，每個像素由RGB三個分量構成，如果RGB三個分量均由 8bit構成，則該顏 色數為3x8bit=24次方，即2的24次方，等於1677萬種顏色、也稱為真彩色（True color）。 目前數位相機所拍攝的照片一般都是24位色彩。而專業數位相機所拍攝的照片可達 36位色彩，即RGB每個分量由12bit構成，共有2的36次方種即687億種顏色。由此可 算出一幅圖像的存儲量。例如一幅像素為640 x 480、色彩為24位的照片，其存儲 量為0.88MB。即是說，使用4MB的儲存儲器時只可存儲4張照片。數位相機的存儲器 非常昂貴，而且價格隨著容量的增加而大幅度上升，因此，數位相機都採用壓縮存 儲照片方式，但多數數位相機有幾種不同的壓縮比例檔供選擇。 數位相機解像度的計算方法 解像度又稱分辨率，其數值直接反映了圖像質量。是數位相機最重要的性能指標。 分辨率越高，圖像信息越豐富、圖像質量越高。數位相機的解像度取決於CCD芯片 一的像素數，像素越多，解像度越高。 解像度在不向的場合有不同的計算方法。數位相機的解像度主要決定於鏡頭、CCD 和處理電路頻率特性三個因素。其中最重要的是CCD。鏡頭對解像度的影響通常很 小，但在微距拍攝或在陰暗環境下開盡光圈曝光等極端條件下使用時仍必須考慮其 影響。對於一般鏡頭，其中心部分與邊沿部分的解像度並不一樣，越近邊沿，解像 度越低。 因此，應盡可能避免在弱光照下以大光圈拍攝。尤其是變焦鏡頭，雖然有的變焦鏡 頭聲稱在中心部分的解像度可達100LP/mm，但如果變焦倍率很高，在遠攝端的邊沿 部分，解像度往往會急劇下降。CCD的解像度大致上決定於其總像素數。最近，1/4 吋 CCD的總像素數已增加到二百萬。 解像度的高低有不同的量度單位。在電視上人們常用 "線" 數為單位，稱為 "TV線 " 在照片、印刷品、鏡頭等場合通常加上更容易理解的毫米。具體地說，該單位是 [LP/mm]。它表示每1毫米的寬度中可分辨出的細節達到何種程度。其中，LP是英文 "Line Pair" 的縮寫，即 "線對"。此值越大，所重現的細節就越微小，即圖像越 顯得纖毫畢現。例如該為100LP/mm 時，表示人們可在lmm寬度內數清楚100對黑白 線，即相隔5um的細節亦能重現無違。以這一指標來說明所能見到的細微程度，十 分直觀，不容易產生混淆。 但是，在電視畫面等場合又不宜用LP/mm來表示解像度。這是因為電視晝面是由光 柵所含的黑白掃描線構成的。為了取得同步，這些掃描線必須符合電視廣播制式的 統一規格，稱為垂直解像度，不得隨畫面的高度而變。 例如PAL制式為625線，NTSC制式為525線。無論是小至3寸高的晝面也好，大至200 吋高的晝面也好，都必須按照規定掃描出這麼多條的水平線。人們在看電視時為了 見不到這種礙眼的掃描線，觀看距離必須相當於圖像高度的七倍。正因為這樣，如 果從同一的近距離觀看，3吋高的小書面看起來就會比200吋高的大畫面精細得多， 這是因為兩者每一單位寬度內所含的黑白線對並不相等之故。可見，如果用LP/mm 來表示電視畫面的垂直解像度，其結果將會因電視機屏幕的大小而異，所以行不通 。 由於電視畫面並非正方形，以線數表示解像度時還具有方向性，垂宣方向與水平方 向的解像度不一樣，分別稱為垂首解像度與水平解像度。如上所述，垂直解像度由 制式決定，與電視機無關，即是說三四十年前的產品和現在新推出的產品一樣。電 視機的這一特點顯然不同於鏡頭和照片。鏡頭因為是圓形，故其解像度無方向性， 照片因為與掃描無關，故其解像度無方向性。 那麼，電視上人們最重視的水平解像度是怎樣計算的？例如水平解像度為 700線， 其含義並非指人們可以在畫面上數出700條水平線，而是說人們有可能連黑帶白數 得出700條垂直線，即350對黑白線。表示水平解像度的TV線與電視制式無關，而與 訊號的頻率相對應。因此人們可以採用正弦波訊號來測定圖像的水平解像度。 模擬訊號變換成數位訊號時，解像度的計算方法也隨之改變。在水平和垂直方向上 的取樣點總數＝水平方向的總樣點數X垂直方向的樣點數（或有效行數）。例如， 與現行模擬電視相對應，數位系統的亮度訊號樣點格式為720x576（PAL制）和 720x480（NTSC制）。高解像度電視的樣點格式為 1920x1152（幀頻25Hz）和 1920xl080（幀頻30Hz），寬高比k為16:9。取樣樣點即像素（Pixel）是構成數位 圖像的最小單元。但這只是就數位處理部分而言。對於一個完整的數位影視系統， 源圖像訊號通常是模擬的，系統所能提供的解像度實際上由取樣前的圖像訊號決定 而不是由樣點數決定。水平解像度取決於圖像訊號的最高頻率，取樣頻率只要不低 於該頻率的兩倍，取樣訊號可完全復原。但考慮到濾波器等的影響，取樣頻率至少 要等於2.2倍fm。 採用現行掃描制式的數位影視系統，無論高解橡度電視還是DVD機，其圖像的數位 樣點格式都符合MPEG-2標準，經壓縮、編碼、調制和還原等過程，即使毫無損失， 其解像度也不可能超過原訊號。對於PAL制式的數位影視系統，所能達到的水平解 像度為500～510線，垂直解像度為430線。所以，人們選購更高水平解像度的電視 機只是因為一般水平解像度剛好達到510線的彩色電視機並不能保證其屏幕邊角上 也能顯示出510線的彩色圖像。 至於數位相機的解像度，指的是每平方吋面積上的CCD像素數，現在市場上流行的 數位相機解像度大都在百萬像素以上，也有少量產品在百萬像素以下，自然，數位 相機的解像度是越高越好，低於二十萬像素時已沒有多大的實用價值了。 這裏所說的像素是CCD的實際像素，而不是輸出圖像的像素，因為有的數位相機採 用130萬像素的CCD，但通過某種插值算法可輸出190萬像素的圖像。這一點和掃描 器的情況相似。 數位相機的CCD是由許多微小光電二極管構成的固態電子器件，它們以矩陣排列的 形式接收鏡頭的入射光線，轉換成數位訊號後以數位文件的形式存儲在一張卡片上 。眾所週知，在傳統相機上，菲林的好壞直接影響照片質量；數位相機的CCD也是 一項同樣重要的指標，其解像度越高，圖像質量就越好。但是由於各廠家採用的 CCD、矩陣排列、影像轉換算法等不同，標稱值相同的CCD解像度與實際照片的像素 可能有一定的差距。 如果圖像沿寬度上有X個像素，沿高度上有Y個像素，則其解像度為XxY像素。數位 相機在剛面世時，解像度一般只能達到320x240像素。目前所有數位相機的解像度 都不低於640x480像素，許多產品已達到百萬像素。 例如，柯達的DC120，解像度達到1280x960像素=123萬像素，是世界第一架號稱像 素超過百萬的數位相機；奧林巴斯的C-2000 Zoom擁有2.1百萬像素的解像度；藝康 的CooIPix950和700都達到2.11百萬像素；東芝的PDR-M4達到2.14百萬像素。 解像度又分為光學解像度和插值解像度兩種。光學解像度又稱真實解像度，是決定 畫質的最關鍵因素。插值解像度指通過軟件運算提高的解像度。因此各廠家都有一 套提高照片總像素的辦法，那就是採用不同的軟件對照片進行插值。所謂插值，就 是將CCD所形成的實際像素數經過特定的軟件進行一定程度的軟化模糊處理後，再 在影像相同部分的空隙進行填補，以增加像素。 但是由於所填補的像素是 "複製品"，並非由CCD生成，因此並不能從根本上增加圖 像的細節，提高畫質。過高的插值解像度還往往會使圖像變得過於平滑，對比度不 足。當然，優秀的軟件會恰如其分地處理這一問題，這也是不同廠家八仙過海各顯神通 的機會。不過，從解像度來說，插值法其實並未提供任何好處。例如上述的柯達 DC120就不是真正意義上的百萬像素級相機，其光學解像度只為850x964＝82萬像素 ，1280x960像素是通過軟件插值得到的，即為插值解像度。該公司的DC210才是真 正的百萬像素級相機，其光學解像度高達1152x864像素＝100萬像素。 數位相機的像素數是最重要的性能指標，它決定了所拍得的照片能有多高的解像度 。像素少意味著只能極粗糙地表現被攝體，缺乏豐富的層次、鮮明的輪廓和細節。 家用數位相機的有效像素數不斷地增加，1995年的最高像素數只有41萬，1996年增 加到81萬；1997年超過100萬，1998年達到160萬，1999年突破200萬。預料100萬以 下像素的數位相機在兩年之內會完全退出歷史舞台。
語音輸入
•語音輸入是對麥克風說話來執行輸入作業的程序
•語音辨識指的是電腦辨識人類說話內容的能力
視訊輸入
（一）視訊是什麼?
『視訊』究竟是什麼?有人說它有聲音、有人說它是會動的影像。視訊正是由這兩個要素所構成。平常從電影、電視或是錄影機中所播放出來的內容都是視訊，它早已融入每個人的生活之中。舉凡看電襯、電影、唱卡拉 0K，這些都是視訊資料所提供的功能。除了娛樂功能之外，金融機構錄影監視、太空船在人空拍攝所傳回的各項天文資訊等等，亦是屬於視訊之應用。
為什麼要將視訊數位化應用到電腦中呢?就科學上的應用而言，電腦強大的運算與處理能力，能夠協助視訊資料的分析與處理，完成人眼不易達成的工作，就生活、教育等方面，則可以運用電腦製作、管理視訊資料，使視訊資料的應用發揮更大的優點與功能。本次講義以視訊數位化之原理開始介紹，其中以視訊的動態影像部份為生。
（二）視訊的基本原理
現在介紹視訊的產生原理，然後說明電腦如何以數位化的方式處理視訊，同時也簡單的介紹視訊壓縮的原理，最後則分析視訊影片的結構。
(1)、視訊原理
小時候大家一定玩過一個遊戲，那就是在課本每頁的角落畫上連續圖案，之後再用手指快速翻動書頁，就可以看到所畫的圖案動了起來。這是利用人眼睛視覺暫留的特性，快速撥放連續的靜態影像，造成畫面本身在動的錯覺。
這個現象，正是視訊播放的基本原理。例如:電影影片在拍攝時，便是將畫面記錄成連續的方格底片，在放映時再快速的播放這些影片，達成動態的效果。因此，視訊畫面播放可以視為前後關連之靜態圖像快速替換。就電視而言，則是將視訊中一段段畫面轉為電子訊號，以很快的速度連續顯示在螢幕上。為了讓動態之效果自然，每秒中所顯示的畫面個數必須夠多，否則會有停頓不連續的感覺。以電視畫面之呈現來說，它是以映像管中的電子束撞擊螢幕上的材質，以產生光亮及顏色。由於電子束一次只能撞擊在一個點上，因此實際上一次只有一個點被畫上顏色 (一個點包含了紅、藍、綠三原色，所以稱為 RGB 三槍投影)。還好電子束移動的速度夠快，能夠在短暫的時間內就將螢幕上的每一個點都撞擊過一遍，而讓人感到整個畫面是同時呈現。電子束有順序的將螢幕上的每個點撞擊稱為 『掃瞄』。
電子束掃描的方向是以水平的方向進行，因此每一條水平線稱為「水平掃瞄線」，螢幕的畫面便由依條條的水平掃瞄線所構成。在掃瞄時將水平掃瞄線分為奇數線與偶數線兩組，依序分組掃瞄，這稱為「交叉掃瞄」，其作用在使畫面看起來更為平順。畫面中的掃瞄線愈多，所顯現的影像就愈清晰細緻。一秒鐘所能播放的畫面數則影響到所播放出來的畫面效果是否平順。目前常用的電視影像標準有國際電視標準協會(NTSC)規格(525條掃瞄線、每秒鐘播放30個畫面)、歐洲 PAL規格以及SECAM 等。
至於視訊資料的來源是如何產生呢?透過攝影機以一定的頻率，將鏡頭捕捉的畫面依序儲存到膠卷或是磁帶中，之後便可以經過適當的裝置將內容播放出來。傳統的視訊資料編輯是透過底片之剪輯和暗房技術產生特殊的效果，只有專業人員才能處理，功能亦有限。視訊資料在數位化之後，不但所能產生的效果更加豐富，同時只要使用適合之軟體，一般人亦能輕易學習視訊資料之處理與製作。
視訊除了畫面內容外，尚包含聲音。聲音經常伴隨著畫面同步播放，達到一致的效果。例如 : 錄影帶即是將視訊畫面和聲音平行存放於磁帶中，磁頭可以同時讀取播放視訊與音訊，達到同步的作用，沒有聲音的視訊其效果將失色不少。
(2)、數位化視訊
由以上介紹得知，視訊畫面是由一組二維的連續影像所構成。它和圖像資料的最大差異，就在於視訊資料除了是一組連續影像外，尚包含了畫面間的順序關係。視訊品質的好壞在於視訊的解晰度 (也就是掃瞄線的多寡)及畫面播放的速率。視訊數位化乃是將這些連續畫面以數位圖像之方式依序將每個畫面儲存。
將視訊資料數位化後，所存的內容、資訊必須包含原來的視訊內容與規格。因此數位化視訊的描述與其內容，主要包括以下幾部份：
1、畫面的大小:畫面長、寬所佔的點數。
2、畫面影像的深度:記錄畫面上的一個點所需佔用的記憶體空間，和圖像的表示方法一樣，可有24位元全彩、8位元256色以及其他的表示方式等等。一般常見的格式為256色的格式。
3．畫面的播放率:每秒鐘要播放多少個畫面。
4．視訊內容:每個畫面的賣際視訊內容。
以畫面大小為 320 X 2O0、256色(8位元)、每秒25個畫面的播放率計算，這樣規格的視訊資料，若長度是100分鐘的影片需要的儲存空間計算如下 :
320 X 2O0 X 8 / 8 = 6400O Bytes 約 64 KB(一個畫面所需的大小)
64 X 25 X 6O x lO0 約9600000 KB
約 960O MB ( l00分鐘所需的儲存容量 )
這個數字司說大得令人驚訝! 一般電腦儲存設備很難儲存如此大量之資料。再就播放的角度來看，由於每秒要播放25個畫面，將25個畫面的內容從電腦的儲存體讀取出來播放需要25 X 64 KB，也就是每秒中電腦必須能夠讀取約1.6 MB的資料才能趕得上播放的速度。目前部份的電腦儲存媒體無法滿足這項需求。因此，要解決這個問題一定要設法減少視訊的資料量。
減少視訊資料量的方式可以從兩方面來看 : 第一，降低視訊的品質。也就是以改變播放率與畫面的大小完成。畫面所含的像素數目愈少則晝面會顯得愈粗糙 ; 而每秒播放的畫面數愈少則畫面連續的感覺就會被破壞。例如 : 早期的光碟機資料傳輸率只有 15O KB/秒左右，因此若以每秒播放10個畫面的速度計算，每個畫面則只能有l5 K的資料量，也就是約 15O XlO0 的 256 色畫面品質。即使是以四倍速光碟而言，每秒600 KB 的傳輸率也僅能提供每秒播放 10 個 300 X 200 的 256 色畫面而已。第二方法是運用資料壓縮的方法減少視訊的資料量。這個方法不但可以減少儲存空間，也可以減少撥放時每秒鐘要讀取的資料量。由於視訊資料量也像圖像資料，允許壓縮過後的視訊在還原時可以有某種程度的「失真」（也就是「略損壓縮」），因此圖像之壓縮方法便可以應用在視訊之壓縮上，加上視訊畫面本身所具有的畫面連續性，使得壓縮的倍率可以遠超過圖像的壓縮率。
由於解壓縮程序需要大量的運算，所以壓縮過後的視訊在讀取播放時，通常硬體解壓縮卡做及時解壓縮。也可以用 Xing , vmpeg 等軟體工具來播放壓縮過後的視訊資料，但速度可能較慢。
(3)、壓縮與解壓縮
即時的(ReaI-time)影像成為數位化後，儲存與秀出使成為一個難題。如果以 24 bits的色彩品質來組成一個像框(frame)，則大約需要lMB的電腦儲存空間 ; 如此類推，一秒鐘如呈現30個像框才足以成為全動 ( fuIl motion ) 即時的影像，則會產生3OMB的資料量，那麼目前 1200 MB的硬碟也只不過可以裝下 40秒鐘的影像而已。除了儲存之資料量外，演出之時所需的費料傳輸也是另一個問題。因為一秒內要將3O MB的資料傳送到電腦螢幕上不是現在的麥金塔及 PC 所能做到的，它們目前只不過大約每秒13 MB的傳輸量而已。若從硬碟傳出則每秒只不過 1MB ，而由 CD-ROM 傳出大概每秒只有 600K-1.2M遠遠落後於全動影像之要求。是故，將這些資料加以壓縮 (compression)與解壓縮 ( decomprcssion )處理使成為一項非常重要的課題了。
掃描與讀取裝置
掃描器是一種將靜態影像轉為數位影像的設備，主要有饋紙式及平台式兩種主要的掃瞄方式，但目前市面上較常見的掃瞄器多是平台型掃瞄器，使用方式有點類似影印機，不同的是將捕捉到的文件或影像，經過數位化的過程，使其能儲存於電腦中，當然也可以與印表機搭配，達到影印的效果，但與影印機比較起來，解析度較高。
不過目前的掃瞄器體積較佔空間，部分機型掃瞄時間較長，解析度的清晰度是以DPI（DOT PER INCH）表示之，DPI越高解析度也越好，但掃瞄的時間也較長。
目前由於網際網路的發達，在工作上，往往有些文件需透過掃瞄器做處理，以MAIL的方式傳送，但卻可以在效率上、管理上更加輕鬆，讓您的工作更順暢。
目前由於網際網路的發達，在工作上，往往有些文件需透過掃瞄器做處理，以MAIL的方式傳送，但卻可以在效率上、管理上更加輕鬆，讓您的工作更順暢。
