计算机多媒体技术 第2章

1、2.1 基本设备2.1.1 MPC的含义2.1.2 激光存储器2.1.3 显卡与显示器2.1.4 声卡与音响第 2 章2.2 扩展设备2.2.1 触摸屏2.2.2 视频卡2.2.3 扫描仪2.2.4 数码相机2.2.5 打印机2.2.6 投影机多媒体计算机系统就是可以交互式处理多媒体信息的计算机系统。 2.1基本设备MPC标准的基本内容 (1) 对个人计算机增加多媒体功能所需的软硬件进行最低标准的规范。(2) 规定多媒体个人计算机硬件设备和操作系统等的量化标准。(3) 制定高于MPC基本标准的升级规范。(4) 制定MPC三项基本标准 (MPC-1 / 2 / 3)。MPC Multimedia

2、 Personal Computer 多媒体个人计算机 符合MPC标准的具有多媒体功能的个人计算机。教学进程2.1.1 MPC的含义多媒体硬件平台 除了普通PC所拥有的硬件设备外，多媒体系统必需具备一些多媒体信息处理的专用硬件，才能被称为多媒体计算机（Mult-imedia PC,MPC）。多媒体硬件是多媒体系统的物质基础。 MPC的基本结构键盘显示器内存储器中央处理器显示卡声卡CD-ROM外存储器音响设备鼠标教学进程补充内容1：主板，main board，mother boardCPU，其主频是振荡晶体的振荡频率内存高速缓存cache总线结构 ROM (ROM, PROM, EPROM, E

3、EPROM, flash PROM) RAM (DRAM, SRAM) ISA，数据宽度16位，工业标准总线 EISA，数据宽度16位，扩展工业标准总线 VESA，数据宽度32位 PCI，数据宽度64位，外设互联接口，频率与CPU主频 无关，支持多CPU，支持并发工作，支持PnP。补充内容2：数字信号处理器 DSP (Digital Signal Processor) - 通用或专用芯片，有的用在计算机上，有的用在其它设备上。比如，声卡上一般都集成了一个或几个DSP。具有多媒体功能的CPU-CPU功能 + 多媒体与通信功能比如Intel公司的基于MMX技术的CPU，将多媒体数据处理的指令加到C

4、PU原有的指令当中。媒体处理器-多媒体和通信功能 + CPU功能（指令） ，可作为CPU的协处理器，独立执行I/O操作，完成音频、视频的实时数字化任务（音频I/O，视频I/O，MPEG压缩与解码），支持三维图形加速，有的还支持高带宽、支持视频会议等。处理器有3类补充内容3：硬盘硬盘硬盘阵列，多个硬盘组成，7种类型如下：性能参数20GB、40GB、43GB、80GB、200GB容量转速5600、7200、9600转/分钟RAID1，每台硬盘机都有一台经线镜像硬盘机作为备份，可靠性高RAID2，汉明校验实现冗余纠错，数据以位或字节为单位分配在各盘，校验码则写在冗余盘上RAID3，同RAID2，但采

5、用奇偶校验而非汉明校验来实现冗余纠错RAID4，同RAID3，但数据以扇区为单位进行存放RAID5，同RAID4，但冗余盘并不固定RAID6，同RAID5，但采用二维奇偶校验RAID7，同RAID6，但增加了高速缓存硬盘 vs 光盘硬盘与光盘的区别：除了介质不同外，按相同角速度旋转，浪费空间，但速度快按相同线速度旋转，节省空间，但速度慢柱面cylinder 、磁头head 、扇区 sector track电梯算法补充内容4：固态硬盘固态硬盘（Solid State Drives），简称固盘，固态硬盘（Solid State Drive）用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元（

6、FLASH芯片、DRAM芯片）组成。分类：一种是采用闪存（FLASH芯片）作为存储介质一种是采用DRAM作为存储介质补充内容5：机械硬盘 vs 固态硬盘优点：读写速度快防震抗摔性低功耗无噪音工作温度范围大轻便缺点：容量有限：最大容量仅为4TB寿命限制售价高MPC的主要特征具有激光驱动器CD-ROMCD-ROM是多媒体技术的基础，它是最经济、最实用的数据载体。1输入手段丰富除常用的键盘和鼠标外，还有扫描输入、手写输入和文字识别输入等。2输出种类多、质量高以音频、投影、视频以及帧频等多种形式输出多媒体信息。3显示质量高高性能显卡和优质显示器为图像、视频等处理提供不失真的参照基准。4具有丰富的软件资

7、源设备驱动程序，操作系统，对象制作软件，平台软件，工具软件。5教学进程 MPC的硬件标准 MPC-1 标准设备标准配置 推荐配置CPU386 SX 386DX or 486SX时钟16MHz内存2MB 4MB硬盘30MB 80MB接口串行、并行、游戏棒接口MIDIMIDI合成、混音接口显示VGA模式，分辨率640480，16色 256色激光驱动器单速CD-ROM，数据传输速率150KByte/s声音输入/重放mV级灵敏度输入，耳机、扬声器输出声卡8bit/11.025kHz采样，11.025和22.05kHz输出操作系统DOS 3.1版本或以上，Windows 3.0带多媒体扩展模块 1991

8、年公布教学进程 MPC的硬件标准教学进程 MPC-2 标准设备标准配置推荐配置CPU486 SX or 兼容CPU486DX or DX2时钟25MHz内存4MB8MB硬盘160MB400MB接口串行、并行、游戏棒接口MIDIMIDI合成、混音接口显示VGA模式，分辨率640480，256色65536色激光驱动器倍速CD-ROM，数据传输速率300KByte/s声音输入/重放mV级灵敏度输入，耳机、扬声器输出声卡16bit采样，11.025、22.05kHz和 44.1kHz输出操作系统DOS 3.1版本或以上，Windows 3.1带多媒体扩展模块 1993年5月公布 MPC的硬件标准教学进

9、程设备标准配置CPUPentium CPU或兼容CPU 时钟75MHz内存8MB硬盘540MB接口串行、并行、游戏棒接口MIDIMIDI合成、混音接口显示VGA模式，分辨率640480，64K色激光驱动器4倍速CD-ROM，数据传输速率600KByte/s视频播放NTSC 制: 30帧/秒，分辨率352240PAL 制: 24帧/秒，分辨率352288数据格式: MPEG-1压缩格式 MPC-3 标准 1995年6月公布 MPC的硬件标准教学进程设备标准配置CPUPentium133或200时钟133MHz内存16MB或更多硬盘1.6GB以上的硬盘、3.5英寸1.44MB软驱接口串行、并行、游

10、戏棒接口MIDIMIDI合成、混音接口显示图形分辨率为12801024/1600 1200/1900 1200， 24/32位真彩色激光驱动器4倍速CD-ROM，数据传输速率600KByte/s视频设备MODEM卡、视频采集卡、特技编辑卡和视讯会议卡数据格式: MPEG-1压缩格式 MPC-4 标准 1996年6月公布2.1.2 CD-ROM (Compact Disc - Read Only Memory) 只读激光存储器(1) 激光驱动器 (2) 激光盘片 CD-ROM的构成激光存储器 CD-ROM的性质 只读属性 (用户不能写入，只能读出)。 光学存储原理 (激光烧结)。 CD-RW (

11、ReWritable) 的性质 可读写属性 (CD-R盘片：追加写/读 CD-RW盘片：可读/擦写)。 光学存储原理 (激光烧结)。教学进程CD-ROM工作原理激光头聚碳酸酯片基铝反射层标签表面聚焦透镜激光源数字信号电信号光电转换译码数据凹坑激光盘教学进程CD与DVD的结构比较教学进程CD650MBDVD4.7GB标签金属反射层(记录信息介质)聚碳酸酯片基片基厚度0.9 1mm记录信息介质易损坏工艺简单，成本低记录信息介质不易损坏工艺复杂，成本高片基厚度0.4 0.5mm磁盘原理磁粉呈同心圆附着在铝合金或玻璃上，象小磁铁小磁铁的方向代表0或1，磁头可使小磁铁改变方向U盘原理U盘是采用Flash

12、芯片存储的，Flash芯片属于电擦写电门。在通电后可改变状态，不通电就固定状态。故断电后资料能保存 内存一个一个的小电容 充电就是1 不充电就是0补充内容6： CD-DA标准 (Compact Disc - Digital Audio)PHILIPS & SONY共同提出容量 74 min (44.1kHz / 16bit / Stereo)传输 176400 Byte /s (172.3KB /s) CD-ROM标准 (Compact Disc - Read Only Memory)PHILIPS & SONY共同制定, 1988年正式公布, 命名为ISO9660标准容量 650MB74 m

13、in基本传输速率 150KB/s (75扇区2048字节=153600 Byte/s)激 光 驱 动 器 CD-ROM 2x 2倍于基本传输速率 CD-ROM 4x 4倍于基本传输速率 CD-ROM 52x 52倍于基本传输速率激光存储器标准教学进程 CD-I 标准 (CD-Interactive) CD交互式标准，用于家用音响电器。 CD-ROM XA 标准 (CD-ROM Extended Architecture) CD-ROM扩展结构标准，用于计算机，把声音、图像、文字等 不同信息记录在一条轨道上。 Video CD 标准 图像数据压缩标准， 简称VCD，采用 MPEG-1压缩技术。

14、Photo CD 标准 Kodak公司制定的数字化照片存放标准，简称PCD标准。 DVD 标准 (Digital Versatile Disk) 采用MPEG-2压缩技术的标准，可存放488分钟影片、 4.7GB17GB的数据（DVD盘片可以是单面或双面，每面都可以有1到2个数据层 ）。CD-ROM标准教学进程D5 ，DVD-5 的简写，即单面单层(SS-SL或Single Side Single Layer)，最大4.7G，一面数据，另一面一般印刷了文字或图案D9 ，DVD-9 的简写，即单面双层(SS-DL或Single Side Double Layer)，最大8.5G，一面数据，另一面

15、一般印刷了文字或图案。 DVD-10，是一种双面DVD，一般称其为双面单层DS-SL，相当于将两片DVD-5背对背的粘在一起，实现了最大9.4GB的容量。不过DVD-10的缺点就是需要手动换面，目前还没有任何一种播放器支持自动换面 DVD-18，是双面双层DS-DL碟片的简称，如同DVD-10是两片DVD-5制成的一样，DVD-18就是两片DVD-9制成，最高容量17GB左右，是目前最大的DVD光盘，市面上极为少见 补充内容6：CD-ROM和CD-RW激光存储器CD-R（Compact Disc - Recordable）光盘刻录机CD-RW（Compact Disc - Rewritable

16、）可擦写式光盘刻录机CD-RCD-RW速度指标刻录速度读取速度刻录速度读取速度复写速度（先烧结抹除，再写新数据）刻录模式开放型：刻录完后，以后可继续追加，直到容纳不下关闭型：一次性刻录完后，不允许追加刻录方式整盘刻录：光盘对拷。需要2个光驱。轨道刻录：以文件（目录）为单位刻录成功率盘片的质量缓存大小接口内置（IDE、SCSI）外位（USB、并行接口、IDE、SCSI、1394）Internal Industry Standard 68-pin (female)工业标准内部68针SCSI接口(母口)一般用于高档机内部SCSI设备几种光驱接口SCSIIDEUSB并口1394SATA一头6针，一头4

17、针的1394连接线4针接头，一般用于数码摄像机以及笔记本电脑 usb / ps2Integraed Drive Electric(将硬盘控制器和盘体集成)常见硬盘光盘接口25针、26针、36针，“D”形，用于传统打印机Small Computer System Interface硬盘串型接口串行数据传输线和并行数据传输线 电源的输入接口也与原来的4pin电源不同，需要经过转换 2种数据线电源线2.1.3显示适配器显示器主机箱主板显示电缆显卡与显示器 显示缓冲存储器容量与芯片 64MB 128MB DDR SGRAM / DDR SDRAM 显示存储器频率 620 MHz 显示芯片 Radeon

18、9700 Pro 图形加速功能 三维效果增速 ￥6503600元 AG-411 技嘉GV-R9700 PRO显示信号输出 显示处理器教学进程CRT阴极射线管 (显像管)CRT显示器 最大分辨率 16001200点距0.24mm0.14mm 像素点距 0.220.25mm 行频 (刷新频率、带宽) 200MHz 视角 接近180 屏幕尺寸 17、19、22in (可视面积屏幕尺寸)球面 柱面 物理纯平(内平面) 视觉纯平 (内曲面)凸起 略凸起 内凹 平面 结构与视觉效果t教学进程阴极射线显管推荐分辨率（以像素为单位）15 英寸 CRT 监视器1024 76817 到 19 英寸 CRT 监视器

19、1280 102420 英寸及更大 CRT 监视器20 英寸及更大 CRT 监视器CRT显示器的推荐分辨率LCD彩色液晶显示器 TN技术 (液晶硅) TFT技术 (非晶硅) 高亮度 屏幕尺寸 15 in 22 in 亮度 260 320 nits 对比度 300:1 1000:1 响应时间 8 ms 20 ms 可视角度 水平：120 170 垂直： 95 120显示本底亮度对比度时间教学进程彩色互动式等离子显示器教学进程 色彩艳丽 相应速度快 具有互动功能 屏幕尺寸 22 in 47 in显示器的工业标准 电源管理、辐射强度 Energy Star标准 TCO92标准 电源管理、辐射强度 功

20、耗、防火、电源隔离、交流电场感应 TCO95标准 电源管理、辐射强度 功耗、防火、电源隔离、交流电场感应 材料再生利用、符合人体工程学的设计 TCO99标准 电源管理、辐射强度 功耗、防火、电源隔离、交流电场感应 材料再生利用、符合人体工程学的设计 舒适度、健康、环境符合TCO标准教学进程2.1.4声卡主机箱主板音箱音频信号数字信号声卡与音响音箱 声音适配器 (声卡) 作用: 数字信号与模拟信号之间的双向转换 单板 (输出功率大，抗干扰，音质好) 主板集成 (易受干扰，性能比单板略差) 采样模式 16bit 24bit 音频输出模式：2 STEREO 5.1 STEREO ￥400800元教学

21、进程音响 普通音箱耳机 有源音箱(内含放大器) 输入灵敏度 输出功率音频放大器电源line输出端分频器Speak输出端 单元音箱 2单元音箱高音中低音100Hz 3000Hz 12000Hz高音中音低音 3单元音箱20Hz 3000Hz 12000Hz 20000Hz教学进程声道与音箱 双声道立体声音箱6 低音炮音频放大器1 2 34 5左声道 右声道右环绕中置低音炮左环绕低音炮 2.1 声道环绕立体声音箱 5.1 声道环绕立体声音箱 环绕立体声产品(1) 声卡(2) 音箱系统教学进程2.2扩展设备数码照相机彩色扫描仪语音识别设备光盘存储介质半导体存储介质数码摄像机彩色投影机彩色打印机教学进程

22、2.2.1 触摸屏 输入设备，座标定位装置。触摸屏 触摸屏组成显示器触摸检测装置触摸屏控制卡驱动程序 作 用 将座标信息送入计算机。 触摸检测装置 特点：高透明度，可触摸。 作用：获得触摸座标信息。 触摸屏控制卡 作用：分析触摸座标信息。 座标信息数字化。 经电缆传送至主机。电缆 驱动程序 作用：提供数据分析方法。 规范信号传送格式。 控制硬件动作。教学进程电阻触摸屏+5V+5V0V0VX方向Y方向第1层 I TO第2层 I TO第1层 I TO第2层 I TOR触摸屏种类及其技术特点 将检测到的电阻值R转换成座标数字信息。教学进程表面声波触摸屏发射X方向Y方向第1层第2层发射接收接收第1层

23、I TO第2层 I TO 矢量压力触摸屏 将触摸压力点的位置和压力转换成座标信息。 将阻挡声波的位置转换成座标数字信息。教学进程触摸屏种类及其技术特点2.2.2视频卡 专门用于对视频信号进行实时处理的设备，又叫“视频信号处理器”。主机箱中的视频卡摄像机显示器对视频信号 (激光视盘机、录像机、摄像机等设备的输出信号) 进行数字化转换、编辑和处理以及保存数字化文件。 作用教学进程视频卡：是将摄像机或录像机的视频图像信号转换成计算机的数字图像的主要硬件设备。视频卡的种类有很，主要有以下几种： 视频转换卡：主要功能是将VGA信号转换成NTSC、PAL和SECAM等视频标准，在电视上播放。 视频捕捉卡：

24、用来抓取静态影像。 视窗动态视频卡：主要功能是提供视窗叠加显示等。 动态视频捕捉/播放卡：功能是同时抓取动态视频、声音，并加以压缩、存储的播放。 视频JPEG/MPEG压缩卡：根据JPEG/MPEG标准完成压缩/解压缩工作。2.2.3 扫描仪种类台式扫描仪平板式扫描仪底片扫描仪 (透射式)扫描仪手持扫描仪滚筒扫描仪扫描、打印两用机 按结构分： 按原理分：反射式手持式、平板式、滚筒式、台式。、透射式、多用机。教学进程 透射式扫描原理扫描样张光电转换器光源底片扫描仪扫描样张光电转换器导轨光源数字信号输出扫描原理 反射式扫描原理数字信号输出识别反射光线识别穿透光线平板式扫描仪教学进程2.2.4消费级数码相机数码相机镜头机身一体机入门级单反数码相机教学进程专业级单反数码相机 数码照相机的镜头影像数字信号工作原理译码器 存储介质 数据接口 软盘 微型硬盘 压缩闪存卡 (存储卡) CD-RW激光盘 译码器 作用 将电信号转换成数字信息 CCD (Charged Coupled Devic