雷運(yùn)發(fā)第2章多媒體硬件環(huán)境.ppt

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學(xué)習(xí)目標(biāo) 熟悉多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 掌握聲卡和顯卡的功能和基本原理 掌握幾種光存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)原理 技術(shù)指標(biāo)和數(shù)據(jù)格式 熟悉幾種常用外部設(shè)備的工作原理 功能和特點(diǎn) 第2章多媒體硬件環(huán)境 2 1MPC系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu) 2 1 1 MPC硬件系統(tǒng) 多媒體計(jì)算機(jī) 1 個(gè)人計(jì)算機(jī)外設(shè) 2 MPC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 1 MPC 11990年MPC l標(biāo)準(zhǔn)誕生 得到了許多硬件商的支持 發(fā)展了多媒體系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)操作平臺(tái) 軟件開發(fā)商也克服了以往無硬件標(biāo)準(zhǔn)而造成的軟件的困境2 MPC 21993年5月MPC聯(lián)盟又制定了第二代多媒體計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)MPC 2 主要是提高了基本部件的性能指標(biāo) 3 MPC 31995年6月制定 在進(jìn)一步提高對(duì)基本部件的要求的基礎(chǔ)上 MPC 3增加了全屏幕 全動(dòng)態(tài) 30幀 秒 fps 視頻及增強(qiáng)版的CD音質(zhì)的視頻和音頻硬件標(biāo)準(zhǔn) 隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)和多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展 MPC的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范還會(huì)繼續(xù)升級(jí) 所以 我們不必去拘泥于它的具體條件 而只要去理解 把握MPC的基本特征 這些基本特征有 帶有采用光學(xué)原理的數(shù)字光盤存儲(chǔ)設(shè)備 如CD ROM驅(qū)動(dòng)器等 高質(zhì)量的數(shù)字音響 處理數(shù)字音頻 視頻的聲音卡 高分辨率的圖形 圖像顯示 TV接收卡 視頻捕捉卡 視頻壓縮與解壓卡 帶有管理多媒體的軟件 3 MPC的特征 2 1 2MPC軟件系統(tǒng) 1 驅(qū)動(dòng)軟件 2 多媒體操作系統(tǒng) 3 多媒體數(shù)據(jù)處理軟件 4 多媒體創(chuàng)作軟件 5 多媒體應(yīng)用系統(tǒng) 2 2 1音頻卡的功能 音頻卡處理音頻信號(hào)的PC插卡是音頻卡 AudioCard 又稱聲音卡 聲音卡處理的音頻媒體有數(shù)字化聲音 Wave 合成音樂 MIDI CD音頻 音頻卡的功能音頻的錄制與播放編輯與合成MIDI接口文 語(yǔ)轉(zhuǎn)換CD ROM接口游戲接口支持全雙工功能 2 2音頻接口 2 2 2音頻卡的工作原理 1 聲音輸入到計(jì)算機(jī)的過程 2 聲音的處理過程 音頻卡由下列部件組成 MIDI輸入 輸出電路 MIDI合成器芯片 用來把CD音頻輸入與線輸入相混合電路 帶有脈沖編碼調(diào)制電路的模數(shù)轉(zhuǎn)換器 用于把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)以生成波形文件 用來壓縮和解壓音頻文件的壓縮芯片 用來合成語(yǔ)音輸出的語(yǔ)音合成器 用來識(shí)別語(yǔ)音輸入的語(yǔ)音識(shí)別電路 輸出立體聲的音頻輸出或線輸出的輸出電路等 3 音頻卡的體系結(jié)構(gòu) 4 MIDI接口規(guī)范 1 MIDI1 MIDI MusicalInstrumentDigitalInterface 是指樂器數(shù)字接口 是數(shù)字音樂的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 2 MIDI的音樂符號(hào)化過程實(shí)際上就是產(chǎn)生MIDI協(xié)議信息的過程 3 音樂合成器是電腦音樂系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一 2 MIDI接口1 MIDIIn 輸入口 接收從其他MIDI裝置傳來的消息 2 MIDIOut 輸出口 發(fā)送某裝置生成的原始MIDI消息 向其他設(shè)備發(fā)送MIDI消息 3 MIDIThru 轉(zhuǎn)發(fā)口 傳送從輸人口接收的消息到其他MIDI裝置 向其他設(shè)備發(fā)送MIDI消息 5 聲卡的聲道數(shù) 1 單聲道與立體聲 2 四聲道環(huán)繞 3 5 1聲道 2 2 3聲卡的選擇及應(yīng)用聲卡的技術(shù)指標(biāo) 1 采樣頻率和量化位數(shù) 2 MIDI合成方式 3 DSP數(shù)字信號(hào)處理器 4 音頻壓縮 2 聲卡與外部設(shè)備的連接 2 3視頻接口 2 3 1顯示卡1 顯示卡的種類 1 一般顯示卡 完成顯示的基本功能 其性能優(yōu)劣與緩存容量 工藝質(zhì)量等有關(guān) 2 圖形加速卡 目前以AGP顯示卡為主 帶有圖形加速器 顯示復(fù)雜圖像時(shí)速度較快 3 3D圖形卡 專為帶有3D圖形的高檔游戲開發(fā)的顯示卡 三維坐標(biāo)變換速度快 圖形動(dòng)態(tài)顯示反映靈敏 清晰 4 顯示 視頻輸出集成卡 在顯卡上集成視頻輸出電路 在把信號(hào)送至顯示器正常顯示信號(hào)的同時(shí) 可將信號(hào)轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào) 送到視頻輸出端子 共電視機(jī)或錄像機(jī)接收 5 顯示 TV集成卡 在顯示卡上集成TV高頻頭和視頻處理電路 使用該卡既可顯示多媒體信息 還可收看電視節(jié)目 2 顯示卡的結(jié)構(gòu) 1 電視卡 TVTurner 將標(biāo)準(zhǔn)的NTSC PAL SECAM電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成VGA信號(hào)在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示 是一塊能接收全頻道 全制式彩色電視節(jié)目的視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換卡 它的輸出與電腦的CRT制式匹配 2 TV編碼器 TVCoder 把VGA信號(hào)轉(zhuǎn)為PAL NTSC SECAM制式的視頻信號(hào) 供電視播放或錄像制作使用 多用于廣告電視片的后期處理 3 視頻捕獲卡 捕捉和編輯靜態(tài)視頻圖像 完成視頻數(shù)字化 編輯以及處理等工作 4 動(dòng)態(tài)視頻捕獲和播放卡 用于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)視頻和聲音的同時(shí)獲取及壓縮處理 該卡還具有儲(chǔ)存和播放功能 常用于視覺傳達(dá)系統(tǒng)中的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控 辦公自動(dòng)化和多媒體節(jié)目創(chuàng)作等場(chǎng)合 3 各種功能的視頻卡 2 3 2視頻采集卡 1 視頻采集卡將視頻信號(hào)連續(xù)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的數(shù)字視頻信號(hào) 離散 保存在計(jì)算機(jī)中或在VGA顯示器上顯示 完成這種功能的視頻卡稱之為視頻采集卡 或稱為視頻轉(zhuǎn)換卡 如果能夠?qū)崟r(shí)完成壓縮 則稱實(shí)時(shí)壓縮卡 通?？蓪⑼獠恳曨l輸入信號(hào)疊加在顯示器上 并將視頻輸入信號(hào)變換成計(jì)算機(jī)可存儲(chǔ)的信息保存在硬盤中 只能單幀捕獲的 稱為圖像卡 2 視頻采集卡的連接 3 視頻卡的主要功能全活動(dòng)數(shù)字圖像的顯示 抓取 錄制 支持MicrosoftVideoforWindows 可以從錄像機(jī) VCR 攝像機(jī) ID IV等視頻源中抓取定格 存儲(chǔ)輸出圖像 近似真彩色YUV格式圖像緩沖區(qū) 并可將緩沖區(qū)映射到高端內(nèi)存 可按比例縮放 剪切 移動(dòng) 掃描視頻圖像 色度 飽和度 亮度 對(duì)比度及R G B三色比例可調(diào) 可用軟件選端口地址和IRQ 具有若干個(gè)可用軟件相互切換的視頻輸入源 以其中一個(gè)做活動(dòng)顯示 視頻信號(hào)源 攝像機(jī) 錄像機(jī)或激光視盤的信號(hào)首先經(jīng)過A D變換 送到多制式數(shù)字解碼器進(jìn)行解碼得到Y(jié)UV數(shù)據(jù) 然后由視頻窗口控制器對(duì)其進(jìn)行剪裁 改變比例后存入幀存儲(chǔ)器 幀存儲(chǔ)器的內(nèi)容在窗口控制器的控制下 與VGA同步信號(hào)或視頻編碼器的同步信號(hào)同步 再送到D A變換器變成模擬的RGB信號(hào) 同時(shí)送到數(shù)字式視頻編輯器進(jìn)行視頻編碼 最后輸出到VGA監(jiān)視器及電視機(jī)或錄像機(jī) 4 視頻采集卡的工作原理 視頻采集卡的結(jié)構(gòu)原理圖 窗口控制器 PC總線接口部分 窗口控制器視頻輸入剪裁 變比例部分 2 4 1什么是CD ROM 2 4光存儲(chǔ)設(shè)備 2 4 2CD ROM工作原理 激光盤 2 4 3激光存儲(chǔ)器標(biāo)準(zhǔn) CD I標(biāo)準(zhǔn) CD Interactive CD交互式標(biāo)準(zhǔn) 用于家用音響電器 CD ROMXA標(biāo)準(zhǔn) CD ROMExtendedArchitecture CD ROM擴(kuò)展結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn) 用于計(jì)算機(jī) 把聲音 圖像 文字等不同信息記錄在一條軌道上 VedioCD標(biāo)準(zhǔn) 圖像數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn) 簡(jiǎn)稱VCD 采用MPEG 1壓縮技術(shù) PhotoCD標(biāo)準(zhǔn) Kodak公司制定的數(shù)字化照片存放標(biāo)準(zhǔn) 簡(jiǎn)稱PCD標(biāo)準(zhǔn) DVD標(biāo)準(zhǔn) DigitalVersatileDisk 采用MPEG 2壓縮技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn) 可存放488分鐘影片 4 7GB 17GB的數(shù)據(jù) CD ROM標(biāo)準(zhǔn) 顯示適配器 顯示器 主機(jī)箱 主板 顯示電纜 2 4 4顯示適配器 2 5多媒體I O設(shè)備 常見I O設(shè)備 2 5 1 2 5 2觸摸屏 觸摸屏 輸入設(shè)備 坐標(biāo)定位裝置 觸摸檢測(cè)裝置 觸摸屏控制卡 作用 將坐標(biāo)信息送入計(jì)算機(jī) 觸摸檢測(cè)裝置特點(diǎn) 高透明度 可觸摸作用 獲得觸摸坐標(biāo)信息 觸摸屏控制卡作用 分析觸摸坐標(biāo)信息坐標(biāo)信息數(shù)字化經(jīng)電纜傳送至主機(jī) 驅(qū)動(dòng)程序作用 提供數(shù)據(jù)分析方法規(guī)范信號(hào)傳送格式控制硬件動(dòng)作 電阻觸摸屏 觸摸屏種類及其技術(shù)特點(diǎn) 將檢測(cè)到的電阻值轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)數(shù)字信息 表面聲波觸摸屏 矢量壓力觸摸屏 將觸摸壓力點(diǎn)的位置和壓力轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)信息 將阻擋聲波的位置轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)數(shù)字信息 觸摸屏種類及其技術(shù)特點(diǎn) 掃描儀種類 臺(tái)式掃描儀 平板式掃描儀 底片掃描儀 透射式 2 5 3圖像掃描儀 手持掃描儀 滾筒掃描儀 按結(jié)構(gòu)分 按原理分 反射式 手持式 平板式 滾筒式 臺(tái)式 透射式 多用機(jī) 掃描基本工作原理 反射式掃描原理 平板式掃描儀 掃描儀的技術(shù)指標(biāo) 中檔數(shù)碼照相機(jī) 2 5 4數(shù)碼照相機(jī)與攝像機(jī) 1 發(fā)展及種類 高級(jí)數(shù)碼照相機(jī) 影樓專用數(shù)碼照相機(jī) 家用數(shù)碼攝像機(jī) 數(shù)字成像設(shè)備 專業(yè)數(shù)碼攝像機(jī) 家用數(shù)碼攝像機(jī) 2 數(shù)碼照相機(jī)的工作原理 鏡頭 影像 數(shù)字信號(hào) 譯碼器存儲(chǔ)介質(zhì)數(shù)據(jù)接口 技術(shù)指標(biāo) LCD顯示屏 彩色 單色 像素?cái)?shù)量 數(shù)據(jù)接口USB Video輸出接口IEEE1394高速接口 1 各種類型的打印機(jī) 噴墨打印機(jī) 彩色激光打印機(jī) 2 5 5彩色打印機(jī) 噴墨打印機(jī) 照片打印機(jī) 2 打印機(jī)重要參數(shù) 打印分辨率720 2880dpi 打印速度ppm 頁(yè) 分鐘 打印介質(zhì)普通紙 專用紙 照片紙 膠片 轉(zhuǎn)印紙等 耗材成本墨盒 顏料等 3 激光打印原理 激光彩色打印機(jī)使用4個(gè)鼓 處理過程極其復(fù)雜 主要由著色裝置 有機(jī)光導(dǎo)帶 打印機(jī)控制器 激光器 傳送鼓 傳送滾筒及熔合固化裝置構(gòu)成 工作時(shí) 有機(jī)光導(dǎo)帶內(nèi)的預(yù)充電裝置先在光導(dǎo)帶上充電 產(chǎn)生一層均勻電荷 激光器產(chǎn)生的激光束射到光導(dǎo)帶上時(shí) 使光導(dǎo)帶相應(yīng)點(diǎn)放電 由于光導(dǎo)帶不停的運(yùn)動(dòng) 所以不同強(qiáng)度的激光束就在光導(dǎo)帶上形成放電程度不一的放電區(qū) 這些放電區(qū)就組成了與該圖像相對(duì)應(yīng)的潛像 當(dāng)光導(dǎo)帶上的潛像從著色裝置下方通過時(shí) 與光導(dǎo)帶接觸的著色裝置打開 著色劑附著在光導(dǎo)帶放電區(qū) 充電區(qū)對(duì)著色劑起排斥作用 所以著色劑不能附著其上 光導(dǎo)帶不停的旋轉(zhuǎn) 以上著色過程多次進(jìn)行 從而使四種顏色都按原圖像色彩附著其上 這樣就得到一個(gè)完整的彩色圖像 第2章小結(jié) 本章主要了多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成和硬件系統(tǒng)的各種外部設(shè)備以及與外部設(shè)備連接的控制接口卡 音頻卡和視頻卡是多媒體計(jì)算機(jī)的重要部件 本章介紹了其基本結(jié)構(gòu)和工作原理 光存儲(chǔ)器是多媒體計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵部件 本章對(duì)各類光存儲(chǔ)器作了詳細(xì)的介紹 掃描儀 數(shù)碼相機(jī) 觸摸屏 激光彩色打印機(jī)等是人們使用和開發(fā)多媒體產(chǎn)品時(shí)經(jīng)常用到的外部設(shè)備 被叫做 擴(kuò)展設(shè)備 本章對(duì)其原理和特性也作了介紹