多媒体输入输出设备

1、 多媒体输入输出设备 林吉2014422常用多媒体设备3. 视频信息采集和播放设备 显示器 摄像头 投影机4. 音频信息采集和播放设备 麦克风 音箱 1. 多媒体个人计算机 什么是MPC MPC功能 MPC硬件配置2. 图像信息输入输出设备 扫描仪 数码相机 打印机1.多媒体个人计算机（Multimedia Computer）1.1 什么是MPC 基本概念一般而言，配备了多媒体的硬件系统和相应的软件系统，使其具有综合处理图、文、声、像等信息的功能。这种计算机称为多媒体计算机。 多媒体计算机中使用最广泛的是多媒体个人计算机（Multimedia Personal Computer，MPC） MP

2、C同时也是一种工业标准，所以，人们经常所讲的多媒体个人计算机指的是符合MPC标准的、具有多媒体功能的个人计算机，简称MPC。 1.多媒体个人计算机 1.1什么是MPC MPC与一般PC机的主要区别在于MPC具有对图形、图像、音频和视频等信息处理更强的能力 。 主要特征（1）具有CD-ROM / DVD-ROM驱动器 （2）输入手段丰富 （3）输出种类多、质量高 （4）显示质量高 （5）具有丰富的软件资源 1.多媒体个人计算机 1.2MPC的功能 MPC与普通电脑比较普通电脑：具有数据处理、计算、网络通信、办公自动化等基本功能。家庭音像设备配有音质和音色俱佳的立体声声效卡，使电脑成为有声设备。声

3、卡所配音乐设备数字接口（MIDI接口），可以连接各种音乐设备，使用户可以自己编曲并演奏。高清晰度的彩电能观看电视节目，其高清晰度的画面是普通彩电望尘莫及的。全功能的“家庭影院”：能欣赏VCD影碟或卡拉OK影碟，还可以播放DVD。家庭教育、家庭娱乐的好伙伴多媒体教育软件图、文、声并茂使教学过程非常直观、生动；多媒体娱乐软件音乐动听、图象艳丽，效果栩栩如生；交互式的电脑游戏更是让人身临其境。 基本配置归纳 1.3MPC基本配置（1）至少一个功能强大，速度快的中央处理器（2）可管理、控制各种接口与设备的配置（3）具有一定容量（尽可能大）的存储空间（4）高分辨率显示接口与设备（5）可处理音响的接口与设

4、备（6）可处理图像的接口设备（7）可存放大量数据的配置1.多媒体个人计算机一般来说，MPC的基本硬件结构可以归纳为七部分：2.图像信息输入输出设备 扫描仪概述2.1扫描仪（Scanner）扫描仪是一种图像输入设备，利用光电转换原理，通过扫描仪光电的移动或原稿的移动，把黑白或彩色的原稿信息数字化后输入到计算机中。 扫描仪是利用光电技术和数字处理技术，以扫描方式将图形或图像信息转换为数字信号的装置。扫描仪通常被用于计算机外部仪器设备，通过捕获图像并将之转换成计算机可以显示、编辑、存储和输出的数字化输入设备。扫描仪对照片、文本页面、图纸、美术图画、照相底片、菲林软片，甚至三维对象都可作为扫描对象，它

5、可以提取和将原始的线条、图形、文字、照片、平面实物转换成可以编辑及加入文件中的装置。广泛适用于办公自动化，标牌面板、印制板、印刷行业等。2.图像信息输入输出设备便挟扫描仪滚筒式扫描仪2.1扫描仪（Scanner） 扫描仪种类便夹式扫描仪滚筒式扫描仪手动手手动式式扫描仪平面式扫描仪胶片扫描仪手动式扫描仪平面式扫描仪胶片扫描仪2.图像信息输入输出设备2.1扫描仪（Scanner） 扫描仪结构机盖稿台滑轨链条扫描头上盖：上盖主要是将要扫描的原稿压紧，以防止扫描灯光线泄露。原稿台：放置扫描原稿，设有标尺线以方便原稿放置，能及时确定原稿扫描尺寸。光学成像部分：俗称扫描头，是图像信息读取部分。机械传动装置

6、光电转换部分2.1扫描仪（Scanner） 扫描仪结构2.图像信息输入输出设备光电转换部分： 它是扫描仪的心脏。它是一块安置有各种电子元件的印刷电路板。是扫描仪的控制系统，在扫描仪扫描过程中，它主要完成CCD信号的输入处理，以及对步进电机的控制，将读取的图像以任意的解析度进行处理或变换。 主要部件是有：有AD变换器、BIOS芯片、IO控制芯片和高速缓存(Cache)。 BIOS芯片的主要功能是在扫描仪启动时进行自检。 IO控制芯片提供了连接界面和连接通道。 高速缓存则用来暂存图像数据。如果把图像数据直接传输到计算机里，那么就会发生数据丢失和影像失真等现象，如果先把图像数据暂存在高速缓存里，然后

7、再传输到计算机，就减少了上述情况发生的可能性。现在普通扫描仪的高速缓存为512KB，高档扫描仪的高速缓存可达2MB。2.图像信息输入输出设备2.1扫描仪（Scanner） 机械传动装置机械传动部分主要包括步进电机、驱动皮带、滑动导轨和齿轮组如图：步进电机：它是机械传动部分的核心，是驱动扫描装置的动力源。驱动皮带：扫描过程中，步进电机通过直接驱动皮带实现驱动扫描头，对图像进行扫描滑动导轨：扫描装置经驱动皮带的驱动，通过在滑动导轨上的滑动实现线性扫描的过程。齿轮组：是保证机械设备正常工作的中间衔接设备步进电机2.图像信息输入输出设备2.1扫描仪（Scanner） 扫描原理扫描仪扫描图像的方式大至有

8、三种，即：以光电耦合器(CCD)为光电转换元件的扫描、以接触式图像传感器CIS(或LIDE) 为光电转换元件的的扫描和以光电倍增管 (PMT)为光电转换元件的扫描。以CCD为光电转换原件的扫描原理 扫描原理图反光镜2.图像信息输入输出设备2.1扫描仪（Scanner） 扫描原理开始扫描时，步进电机驱动扫描头在原稿下面移动，读取原稿信息。扫描仪的光源为长条形，照射到原稿上的光线经反射后穿过一个很窄的缝隙，形成沿x方向的光带，经过一组反光镜，由光学透镜聚焦并进入分光镜。经过棱镜和红绿蓝三色滤色镜得到的RGB三条彩色光带分别照到各自的CCD上，CCD将RGB光带转变为模拟信号，此信号又被AD转换器转

9、变为数字信号。扫描仪每扫描一行就得到原稿x方向一行的图像信息，随着沿y方向的移动，直至原稿全部被扫描。反映原稿图像的光信号转变为计算机能够接受的二进制数字电子信号，最后通过 USB等接口送至计算机。经由扫描仪得到的图像数据被暂存在缓冲器中，然后按照先后顺序把图像数据传输到计算机并存储起来。当扫描头完成对原稿的相对运动，将图稿全部扫描一遍，一幅完整的图像就输入到计算机中去了。所以说，扫描仪的简单工作原理就是利用光电元件将检测到的光信号转换成电信号，再将电信号通过模拟数字转换器转化为数字信号传输到计算机中。无论何种类型的扫描仪，它们的工作过程都是将光信号转变为电信号。所以，光电转换是它们的核心工作

10、原理。扫描仪的性能取决于它把任意变化的模拟电平转换成数值的能力。2.图像信息输入输出设备2.1扫描仪（Scanner） 扫描仪性能指标扫描分辨率： 扫描仪的精度。分辨率表示了扫描仪对图像细节的表现能力，通常用每英寸上扫描图像所含有的像素点的个数表示，记做DPI (Dot Per Inch)。目前，扫描仪的光学分辨率为3001000 DPI。 扫描灰度级扫描仪图像灰度层次的范围。灰度级表示灰度图像的亮度层次范围，级数越多说明扫描仪图像的亮度范围越大，层次也越丰富。目前多数扫描仪的灰度为256级。扫描色彩数 色彩数表示彩色扫描仪所能产生的颜色范围，通常用表示每个像素点上颜色的数据位数(bit)来表

11、示。如常说的真彩色图像指每个像素点的颜色用24位二进制数表示，共可表示16.8 M种颜色，这种扫描仪也常称为24位真彩色扫描仪。色彩数越多则扫描得到的图像就越鲜艳、真实。2.图像信息输入输出设备2.1扫描仪（Scanner） 扫描仪性能指标 扫描速度 扫描速度有多种表示方法，通常使用在指定的分辨率和图像尺寸下的扫描时间来表示。 扫描幅面扫描幅面表示可扫描图稿的最大尺寸，常见的有A4、A3、A0幅面等。2.图像信息输入输出设备2.2数码相机 数码相机概述 数码相机结构是一种利用电子传感器把光学影像转换成电子数据的照相机。主要由镜头，图像传感器，AD转换器，MPU,存储芯片，LCD组成。镜头：数码

12、相机镜头作用与普通相机镜头作用相同，取景。CCD:将光信号转变为电信号。图象传感器是数码相机的核心部件，其质量决定了数码相机的成像质量。AD转换器：将模拟信号转换成数字信号的部件。：通过对图象传感器的感光强弱程度进行分析，调节光圈和快门。存储设备：作用是用于保存数字图象数据。LCD:电子取景器、图片显示。2.图像信息输入输出设备 成像原理黑白相机3CCD彩色相机单CCD彩色相机CCD数字原始图形的有色分量数字原始图像/u27/v_NjgzMzIxOTI.html3.视频信息采集和播放设备3.1显示器（display） 显示器概述显示器（display）通常也被称为监视器，它是一种将一定的电子文

13、件通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的显示工具。根据制造材料的不同，可分为：阴极射线管显示器（CRT），等离子显示器PDP，液晶显示器LCD等。显示器种类 3.视频信息采集和播放设备3.1显示器 CTR显示器结构CRT显示器主要由电子枪（Electron gun），偏转线圈（Deflection coils），荫罩（Shadow mask），荧光粉层（(phosphor）和玻璃外壳（荧光屏）五部分组成。3.视频信息采集和播放设备3.1显示器 CTR显示器的工作原理电子枪发射高速电子束，轰击荧光粉层。荧光粉单元分别发出强弱不同的红绿蓝三种颜色的光。偏转线圈产生磁场控制电子束进行快速的周期

14、扫描。荫罩保证电子束准确击中每一个像素。场扫描速度决定画面的连续感。3.视频信息采集和播放设备3.2PDP显示器 PDP显示器工作原理PDP显示器是在两张超薄的玻璃板之间注入混合气体，并施加电压利用荧光粉发光成像的设备。 PDP显示器特点等离子是一种自发光显示技术，不需要背景光源，因此没有LCD显示器的视角和亮度均匀性问题，而且实现了较高的亮度和对比度。而三基色共用同一个等离子管的设计也使其避免了聚焦和汇聚问题，可以实现非常清晰的图像。与LCD显示技术相比，等离子的屏幕越大，图像的色深和保真度越高。等离子技术也避免了LCD技术中的响应时间问题，而这些特点正是动态视频显示中至关重要的因素。3.视

15、频信息采集和播放设备3.4LCD显示器液晶显示器是将液晶置于两片导电玻璃之间，利用液晶的物理特性，靠两个电极之间电场的驱动，引起液晶分子的电场效应，以控制光源透射或遮蔽功能，在电源开关之间产生明暗将影像显示出来。 LCD显示器工作原理 LCD显示器与PDP显示器的比较在屏幕尺寸上，等离子电视一般不小于37吋，因为要将大量的等离子pixel挤入较小屏幕比较困难。在分辨率方面，等离子电视一般比不上LCD电视。在对比度方面，等离子电视优于LCD电视，等离子电视的对比度为3000:1，LCD电视为800:1。但在比较明亮的地方，LCD电视的对比度将会提高而等离子电视会变得较差。在色彩方面，等离子电视能

16、够显示比较多样的色彩，但两者之间的差距正在缩小中。3.视频信息采集和播放设备在产品寿命方面，LCD电视优于等离子电视，前者仅需更换背光的灯泡，但等离子电视在影像色泽大幅消退之际必须整个汰旧换新。幸好等离子电视目前在这方面也有改善，大约使用六万个小时后才会明显有这个问题。在耗电量方面，等离子电视的耗电量比较高。 LCD显示器与PDP显示器的比较3.4LCD显示器 无论是单色还是彩色显示器，工作原理大概相同，那么问题来了，通过电脑输入的信号时怎样转化为图形的呢？3.视频信息采集和播放设备显示主芯片显示缓存数字模拟转换器（RAMDAC） BIOS 总线接口输出接口3.3显示适配器（显卡） 显卡组成主

17、芯片GPUBIOS总线接口显存输出接口3.视频信息采集和播放设备3.2显卡 显卡的工作原理从总线 (bus) 进入显卡芯片 将 CPU 送来的资料送到显卡芯片里面进行处理。 video chipset 进入 video RAM将芯片处理完的资料送到显存。 显存进入 Digital Analog Converter (= RAM DAC)，由显示显存读取出资料再送到 RAM DAC 进 行资料转换。 从 DAC 进入显示器 (Monitor)将转换完的数据送到显示屏 。3.视频信息采集和播放设备3.3摄像头 基本概念摄像头（Camera）又称为计算机相机，计算机眼等，是一种视频输入设备。 结构与

18、原理当光线光线照射到景物上时，景物上的光线反射通过镜头（LENS）聚焦生成的光学图像投射到图像传感器（Sensor）表面上，产生光电反应然后转为电信号，经过A/D（模/数转换）转换后变为数字图像信号，再送到数字信号处理芯片（DSP）中加工处理，再通过数据线由USB接口传输到计算机中处理，通过显示器就可以看到图像了。3.视频信息采集和播放设备3.1投影机 基本概念投影仪，是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备，投影机包括核心投影成像部件、光学引擎、电气控制和接口三大主要部分，是一种用来放大显示图像或视频的投影设备号。根据工作方式不同，有CRT，LCD，DLP等不同类型。 分类（1）CRT投影机（2）LCD投影机（3）DLP投影机（4）DLV投影机 性能（1）亮度 ：ANSI流明 （2）分辨率 ：（3）对比度 :（4）灯泡寿命 :10004000小时 4.音频信息采集和播放设备4.1麦克风 基本概念 基本原理 常用技术 （1）碳麦克风 （2）动态麦克风 （3）带状麦克风 （4）电容器麦克风 （5）晶体麦克风 麦克风（Microphone），学名为传声器，微音器。 麦克风