第章多媒体计算机系统课件

1、第章多媒体计算机系统第章多媒体计算机系统/v_show/id_XNjY2MzU4NTM2.html?from=y1.2-1-105.3.4-1.1-1-1-3未来的学习/v_show/id_X第 2 章多媒体计算机系统引言2.1 多媒体计算机系统概述2.2 多媒体硬件系统2.2.1 多媒体计算机核心设备2.2.2 多媒体信息采集与处理功能卡2.2.3 多媒体I/O设备2.2.4 多媒体计算机存储设备2.2.5 多媒体个人计算机MPC标准2.3 多媒体软件系统2.3.1 多媒体系统软件2.3.2 多媒体素材处理软件2.3.3 多媒体系统开发工具和语言2.3.4 多媒体应用软件本章小结思考与练习第

2、 2 章多媒体计算机系统引言2.3 多媒体软件系统引言 多媒体计算机系统，结合了多种能够处理文字、图形、图像、音频和视频等多媒体信息的硬件和软件，对这些媒体信息进行数字化获取、存储、传递、处理分析和应用。 本章对多媒体计算机系统做了详细介绍，包括硬件系统和软件系统的组成，以及多媒体个人计算机的技术标准和配置。引言 多媒体计算机系统，结合了多种能够处理文字、图形、2.1 多媒体计算机系统概述多媒体系统对信息的处理2.1 多媒体计算机系统概述多媒体系统对信息的处理狭义定义： 多媒体计算机系统是拥有多媒体功能的计算机系统。对多媒体计算机系统的定义广义定义： 多媒体计算机系统是集电话、电视、媒体、计算

3、机网络等于一体的信息综合化系统。狭义定义：对多媒体计算机系统的定义广义定义：多媒体系统层次结构多媒体系统层次结构2.2 多媒体硬件系统2.2 多媒体硬件系统2.1.1 多媒体计算机核心设备 多媒体计算机中的CPU一般都加入了丰富的多媒体指令，并集成了更多的多媒体处理单元，对多媒体信息和Internet等的处理能力更强。1.中央处理器 CPU2.1.1 多媒体计算机核心设备 多媒体计算机中的CP 位于机箱底部，是一块大型印制电路板，安装了组成多媒体计算机的主要电路系统：如CPU插槽/插座、内存插槽、扩展总线、高速缓存、CMOS、BIOS、软/硬盘接口、串口并口等外设接口、控制芯片等。华硕主板2.

4、主板 位于机箱底部，是一块大型印制电路板，安装了组成 即内存储器，用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。 内存的运行频率和容量大小对多媒体计算机运行速度和稳定性影响很大。 目前内存的发展主流是DDR(Dual Data Rate，双倍速率内存)内存。3.内存DDR内存条 即内存储器，用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬 多媒体计算机各个部件通过总线相连接；各设备通过相应的接口电路再与总线相连接。4.总线和接口数据总线传送数据；地址总线传送数据地址；控制总线传送控制信号。主要技术指标：带宽、位宽和频率。频率，速度，带宽；位宽，每秒数据传输率，带宽也。 总线分外部接

5、口和内部接口。外部接口：连接外部设备。内部接口：连接内部设备，包括PCI、PCIe、AGP、PATA、SATA和电源接口等。接口 多媒体计算机各个部件通过总线相连接；各设备通2.1.2 多媒体信息采集与功能卡 即音频卡，处理音频的硬件单元，完成声音模拟信号与数字信号间的相互转换。 1.声卡2.1.2 多媒体信息采集与功能卡 即音频卡，处录制数字声音文件。录音参数 采样频率 量化精度 声道数录音声源：麦克风、立体声线路输入、CD机数字声音回放。数字音效处理。如回音、淡入淡出等效果。混音器功能。对各种音源进行组合，实现混响。语音处理。包括语音合成、语音识别和语音通信。MIDI功能。使计算机可以控制

6、多台具有MIDI接口的电子乐器。 声卡的功能录制数字声音文件。 声卡的功能 声卡的性能指标采样频率。数字化声音每秒钟对音频信号的采样次数， 采样频率越高音效越好。三种标准：语音效果（11kHz）音乐效果（22kHz）高保真效果（44.1kHz）量化精度。指记录每个采样点的幅度值使用的二进制位数，位数越大越好。一般有8、16和32位。8位：声音从最低音到最高音只有256个级别。16位：有65536个高低音级别。MIDI合成方式。分调频（FM）和波形表（Wave Table）两种。声道数。包括单声道、立体声、5.1声道等。 声卡的性能指标采样频率。数字化声音每秒钟对音频信号的采样次 又称“显示适配

7、器”。 将计算机系统所需要的各种图形信息进行转换驱动，输出并正确显示在显示器屏幕上。2.显卡集成显卡。将显示芯片、显存及其相关电路都集成在主板上。 特点：便宜、功耗低、发热量小，但更换不方便。独立显卡。是一块独立的电路板，通过主板的扩展槽连接到主机。 特点：占系统资源少，升级方便，功耗与发热量较大，价格昂贵。显卡的分类 又称“显示适配器”。2.显卡集成显卡。将显示芯片、显 又称“视频卡”。 专门对视频信号进行实时处理的设备，可以对模拟视频信号(CD机、录像机、摄像机、电视机等输出信号)进行数字化转换、处理和存储。 视频采集卡按照其用途可分为广播级视频采集卡、专业级视频采集卡、民用级视频采集卡3

8、.视频采集卡 又称“视频卡”。3.视频采集卡视频卡按功能分类视频转换卡：将计算机VGA信号转换成PAL、NTSC或SECAM信号，输出到电视机、录像机等设备中。视频捕捉卡：将视频信号转换成静态图像信号，并加工和修改，保存为标准格式图像文件。动态视频捕捉卡：将动态影像实时转换成压缩数据存储，并能重放。用于现场监控等。视频压缩卡：采用JPEG和MPEG数据压缩标准，对视频信号压缩和解压缩，制作DVD、VCD等。 视频合成卡：把文字、图片叠加到模拟视频信号源（录像、光盘以及电视等）上。 视频卡按功能分类视频转换卡：将计算机VGA信号转换成PAL、19视频转换卡21视频转换卡20视频捕捉卡22视频捕捉

9、卡视频压缩卡视频压缩卡2.1.3 多媒体I/O设备2.1.3 多媒体I/O设备2325第章多媒体计算机系统 能输入文字、图像，一般具有光标定位功能，可以替代键盘与鼠标，成为一种独立的输入工具。按书写方式分：手写笔、手指按连接方式分：无线、有线和蓝牙按感应方式分：电阻压力式、电容压力式和电磁感应式 1.手写板手写笔书写 能输入文字、图像，一般具有光标定位功能，可以替26262828 字符识别率：识别率应达到95%以上；最大分辩率：最大分辩率有5080Lpi、2540Lpi等；最大有效面积：普通手写板一般为54英寸、46英寸等，专业绘画的可达86英寸。手写笔性能指标 手写笔性能指标 对照片、文本页

10、面、图纸、图画、底片等对象进行扫描，转换成黑白或彩色的数字平面图像。 若配以适当的文字识别软件，可以自动识别扫描文字信息，并将其转化为文本格式。按结构分：手持式、平板式、馈纸式、滚筒式、台式按原理分：反射式、透射式 2.扫描仪透射式 (底片扫描仪)平板式 对照片、文本页面、图纸、图画、底片等对象进行扫描，转换 扫描分辨率：扫描仪光学系统可以采集的实际信息量，单位dpi。反映扫描仪记录图像信息的能力。色彩数：彩色扫描仪能产生颜色的范围。常见的有24位、32位或48位。扫描速度：用指定分辨率和图像尺寸下的扫描时间表示。反映扫描仪工作效率。扫描幅度：能扫描图稿尺寸的大小，如A4、A3等。内置图像处理

11、能力：包括补偿显示器、打印机的色彩偏差能力，色彩校正能力，亮度可调能力，自动优化能力，半色调处理能力等。扫描仪性能指标 扫描仪性能指标 使用光敏元件作为成像器件，利用电子传感器，把光信号转换成电信号，并记录在存储器上，然后借助计算机对图像进行处理的一种数字成像设备。3.数码相机 使用光敏元件作为成像器件，利用电子传感器，把光数码相机重要性能指标光学镜头变焦倍数：决定了远距离拍摄时，放大与缩小物体的能力。一般在320倍。像素数：包括有效像素和最大像素。有效像素数指真正参与感光成像的像素值，一般在200万20 00万；最大像素数是感光器件的真实像素。分辨率：单位成像尺寸上面的像素个数，用像素乘积来

12、描述，单位为dpi。一般有1024768、16001200、20481536。LCD显示屏大小。常见的2英寸 3英寸。存储性能：包括存储卡类型、容量和支持的文件格式等。数码相机重要性能指标光学镜头变焦倍数：决定了远距离拍摄时，放 即话筒，将声音信号转换为电信号的能量转换器件。 按信号换能原理分：电动式（动圈式、铝带式），电容式（直流极化式）、压电式（晶体式、陶瓷式）、电磁式、碳粒式和半导体式等。4.麦克风麦克风性能指标：灵敏度。指麦克风的开路电压与作用在其膜片上的声压之比。单位是伏/帕。指向性。描述麦克风对于来自不同角度声音的灵敏度。频率范围，麦克风能接受的声音的频率范围，通常在30-2000

13、0Hz之间。 即话筒，将声音信号转换为电信号的能量转换器件。4.麦克 附在显示器表面，能将坐标信息送入计算机的一种定位设备。5.触摸屏 将检测到的电阻值转换成坐标数字信息。 多层复合结构：玻璃或有机玻璃作基膜，表面涂有两层ITO透明导电层，导电层之间留有细小的透明隔离点（缝隙小于1/1000 in）绝缘。（1）电阻式触摸屏 附在显示器表面，能将坐标信息送入计算机的一种定位设 利用电容量的改变进行检测。当人体接触触摸屏时，与触摸屏相连的振荡回路中电容量发生改变，从而破坏振荡的条件，这种变化被触摸屏控制电路检测并转换成触摸信号和坐标数据。（2）电容式触摸屏 在显示器屏幕的前面安装一个外框，外框的X

14、、Y方向有排布均匀的红外发射管和红外接收管，形成红外线矩阵。当有触摸时，手指或其他物体就会挡住经过该点的横竖红外线，由控制器判断出触摸点在屏幕的位置。分外挂式和内置式两种。 （3）红外触摸屏 利用电容量的改变进行检测。当人体接触触摸屏时，与 安装在显示器屏幕前的玻璃平板，由声波发生器发出超声波在触摸屏表面传递，当手指接触到屏幕时，触点上的声波被阻止，声波接收器就会收到一个因手指阻挡和吸收的衰减的波形，由此确定触摸位置。（4）表面声波触摸屏 安装在显示器屏幕前的玻璃平板，由声波发生器发出 也称监视器，将计算机主机传送出的各种信息显示到屏幕上，便于操作者观察。 分类：6.显示器CRT显示器液晶显示

15、器等离子显示器 也称监视器，将计算机主机传送出的各种信息显示打印机分类：按打印元件对纸是否有击打动作：击打式打印机与非击打式打印机；按打印字符结构：全形字打印机和点阵字符打印机；按一行字在纸上形成的方式：串式打印机与行式打印机；按所采用的技术：柱形、球形、喷墨式、热敏式、激光式、静电式、磁式、发光二极管式等。 当前市场上，激光、喷墨、针式打印机为主流。7.打印机打印机分类：7.打印机 通过打印头上的针击打色带，把色带上的墨打在纸张，而形成字体。通常是24针。 可调整打印头与纸张的间距，从而适应打印纸的厚度，因此可打印多层纸。 主要应用在银行、财务、邮局等行业，打印多联票据，快速完成各项单据的复

16、写。 打印分辨率不高，且噪声比较大。（1）针式打印机 通过打印头上的针击打色带，把色带上的墨打在纸张，而形 使用耗材是硒鼓和墨粉。打印速度高、印字的质量高、噪声小、操作简单。 （2）彩色激光打印机打印速度：每分钟可打印的页数，单位ppm。目前的打印机在825ppm之间。打印精度：每英寸打印点数，单位dpi。目前的机型多为1200dpi。最大打印幅面：以A4、A3为主。内存容量：打印机自带内存的容量，在4200MB之间。内存容量越大，储存信息越多，计算机的负担越小，打印越快。接口形式：并行数据通信接口，串行通信接口，USB接口。彩色激光打印机技术指标 使用耗材是硒鼓和墨粉。打印速度高、印字的质量

17、高、噪声（3）彩色喷墨打印机 使用耗材是墨盒和颜料。分类： 家用型：结构简单，幅面以A4为主，打印精度在6002880DPI之间。办公型：大容量纸盒，打印速度快，精度高，噪声低，打印幅面大，支持网络共享。打印精度在6001440dpi之间。专业型：彩色喷墨打印机，采用六色/八色墨水，超精细墨滴技术，分辨率高，色彩丰富细腻。打印精度在14402880DPI之间。照片专用型：一般与数码照相机配套使用。打印精度达1440dpi以上。（3）彩色喷墨打印机 使用耗材是墨盒和颜料。分类： 分类：专业音箱家用音箱电脑音箱8.音箱灵敏率。灵敏度越高，则达到一定的声压级所需功率越小。频率范围。若某音箱频率范围是

18、35Hz20000Hz，则35Hz表示音箱在低频方向的伸展值；20000Hz表示该音箱可达到的高频延伸值。阻抗。阻抗值越小，需要推动的电流就越大，要求的功放功率也相应高一些。主要技术参数分类：8.音箱灵敏率。灵敏度越高，则达到一定的声压级所需功率分类：从佩戴方式分：耳塞式、挂耳式、入耳式和头带式从换能方式分：动圈方式、动铁方式、静电式等9.耳机灵敏率。频率范围。阻抗。主要技术参数分类：9.耳机灵敏率。主要技术参数2.2.4 多媒体计算机存储设备 硬盘是最常见的大容量存储设备，分内置硬盘和移动硬盘两类。 硬盘盘片是表面涂有一层很薄的磁性材料的铝合金片或高强度玻璃片，不工作时，硬盘的磁头贴在盘片上

19、，或停放在盘片外磁头专用停放架上；在读写期间，硬盘的磁头不接触盘片。 其盘片及磁头密封在金属盒中，构成一体，不可拆卸。1.大容量磁存储设备2.2.4 多媒体计算机存储设备 硬盘是最常见硬盘主要性能指标容量。以千兆字节（GB）为单位。转速。单位RPM，每分钟多少转来表示。常见的有4200RPM、5400RPM和7200RPM。 平均寻道时间。硬盘的磁头移动到盘面指定磁道所需的时间。通常在8ms到12ms之间。传输速率。硬盘读写数据的速度，以每秒多少兆字节为单位，即MBps。缓存容量。硬盘控制器上内存芯片的大小，具有极快的存取速度，是硬盘内部存储和外界接口之间的一个缓冲器。硬盘接口。有ATA、ID

20、E、SATA、SCSI和SAS等类型。SCSI接口性能更优，但价格昂贵，普通用户大多使用SATA接口硬盘。硬盘主要性能指标容量。以千兆字节（GB）为单位。 包括光存储介质和光存储驱动设备两部分。光存储介质，即光盘，如CD、DVD盘等，是以光信息作为存储物的载体。光存储驱动设备，即光驱，用来读写光盘内容的设备。目前，光驱可分为CD-ROM驱动器、DVD光驱(DVD-ROM)、康宝(COMBO)和刻录机等。2.光存储设备 包括光存储介质和光存储驱动设备两部分。2.光存储设备工作原理 光存储介质利用激光，在扁平、具有反射能力的盘片上刻出凹凸不平的小坑点，这些不同时间长度的坑点和坑点之间的平面组成了一

21、个由里向外的螺旋轨迹。 当激光光束扫描这些坑点和坑点之间的平面组成的轨迹时，由于反射的程度不同，就能表示二进制的0和1。将通道码还原之后，就可所要的数据。工作原理 光存储介质利用激光，在扁平、具有反射能力的盘光存储驱动设备又称光驱，读取光盘信息的设备。从安装方式分：内置光驱和外置光驱两种。从功能上分：CD-ROM光驱：只读激光存储器。CD-R光驱：可追加写读光盘驱动器。CD-RW光驱：可重复读、写的光盘驱动器DVD-ROM光驱：读取DVD的光驱，兼容DVD-ROM、DVD-Video、CD-ROM、CD-R/RW、CD-I、VCD等。Combo（康宝）光驱：集CDROM、DVDROM、CD-R

22、W三位一体，最初用于高端笔记本电脑。DVD刻录机等：集合Combo的所有功能，还具有DVD-R/RW、DVD+R/RW、DVDR的刻录功能，但其读盘性能与速度一直是技术上的瓶颈。 光存储驱动设备又称光驱，读取光盘信息的设备。主要包括存储卡和U盘。存储卡：用于手机、数码相机、便携式电脑、MP3和其他数码产品上的独立存储介质，一般是卡片的形态。体积小巧、使用简单。U盘：即USB闪存盘。USB接口，无需物理驱动器，微型高容量移动存储产品，即插即用。小巧、存储容量大、价格便宜、性能可靠，容量有1G、2G、4G、8G、16G、32G、64G等。3.移动存储设备各种存储卡U盘主要包括存储卡和U盘。3.移动

23、存储设备各种存储卡U盘 一些网络公司推出的在线存储服务，向用户提供文件的存储、访问、备份、共享等文件管理功能，使用起来十分方便。4.网络存储 一些网络公司推出的在线存储服务，向用户提供文件的存储2.2.5 多媒体个人计算机MPC标准 MPC Multimedia Personal Computer 指能够对文字、声音、图形、图像和动画等多种媒体信息进行输入、输出和综合处理的个人计算机。 1.多媒体个人计算机MPC主要体现在以下几方面：音频处理功能图形处理功能图像处理功能视频处理功能软件资源丰富2.2.5 多媒体个人计算机MPC标准 MPC 了统一各厂商的多媒体计算机接口标准和协调计算机市场，1

24、990年由Microsoft、Philips和NEC等公司组织成立了多媒体个人计算机市场协会(Multimedia PC Marketing Council，INC.)。 协会主要任务：对计算机多媒体功能所需的软硬件最低标准、量化指标，以及升级规范等进行规范，制定标准。制定的标准称为MPC标准。 协会分别于1990年、1993年、1995年和1997年制订了四个MPC标准，依次为MPC-1、MPC-2、MPC-3和MPC-4 。2.MPC标准 了统一各厂商的多媒体计算机接口标准和协调计算机市场，MPC的三个标准MPC的三个标准2.3 多媒体软件系统2.3 多媒体软件系统2.3.1 多媒体系统软件 多媒体系统软件多媒体设备驱动软件用户模式驱动程序内核模式驱动程序多媒体操作系统通用多媒体操作系统移动多媒体操作系统专用多媒体操作系统2.3.1 多媒体系统软件 多媒体系统软件多媒体设备驱动文本素材处理软件图形图像素材处理软件音频素材处理软件动画素材处理软件视频素材处理软件2.3.2 多媒体素材处理软件文本素材处理软件2.3.2 多媒体素材处理软件 即多媒体创作工具，是指利用程序设计语言，通过调用多媒体硬件开发工具或函数库来实现，并能被用户方便地编制程序，组合各种媒体，生成多媒体应用系统的工具软件。2.3.3 多媒体系统开发工具和语言 即多媒体创作工具，是指利用程序设计语言，通过多媒体