第二章-多媒体计算机系统组成课件

《多媒体技术应用》导语一个完整的多媒体计算机系统是由多媒体硬件系统和多媒体软件系统两部分构成的。与普通计算机不同，多媒体计算机强调图、文、声、像等多种媒体信息的处理能力，其对输入、输出设备的要求比普通计算机更高。本章将对多媒体计算机的硬件组成以及常用软件进行介绍。《多媒体技术应用》学习目标掌握个人多媒体计算机的基本概念了解多媒体计算机的硬件组成

理解多媒体计算机硬件设备的基本工作原理

了解多媒体软件及其种类

掌握多媒体个人计算机的组装和配置《多媒体技术应用》本章内容2.1MPC及相关设备2.2常用多媒体软件2.3实训《多媒体技术应用》2.1MPC及相关设备在多媒体计算机之前，传统的微机或个人计算机处理的信息仅限于正文和数字，同时人机之间只能通过键盘和显示器进行交互，交流信息的途径缺乏多样性。为了改善人机交互的接口，使计算机能够综合处理图、文、声、像等多种媒体信息，这就需要计算机具有多媒体处理的能力，具备多媒体处理能力的计算机被称为多媒体计算机。所谓多媒体个人计算机（MultimediaPersonalComputer，MPC）就是具有多媒体处理功能的个人计算机。它的硬件结构与一般所用的个人机并无太大区别，只不过多了一些配置而已。多媒体个人计算机除了常规的硬件（如主机、软盘驱动器、硬盘驱动器、显示器）外，还应有音频处理硬件、视频处理硬件及光盘驱动器等。《多媒体技术应用》2.1MPC及相关设备MPC的硬件组成《多媒体技术应用》2.1.1光存储设备光存储技术的产品化形式是由光盘驱动器和光盘组成的光盘驱动系统。光盘驱动器读写头是用半导体激光器和光路系统组成的光头，记录介质采用磁光材料。它的基本工作原理是通过改变光盘中的一个存储单元的性质（如反射率、反射光极化方向等），使其性质的变化反映出被存储的数据，通过光电检测器检测出光强和光极性等性质的变化来识别信息。作为一种广泛应用的信息存储设备，光盘系统具有具有拆卸简单、存储容量大、存取速度快、保存时间长、携带方便、价格低廉以及抗干扰能力强等特点。《多媒体技术应用》2.1.1光存储设备光盘驱动器主要可以归为CD光驱、DVD光驱、CD刻录机、DVD刻录机及Combo等。决定光盘驱动器性能主要指标有：数据传输速率、存储缓冲器大小、存取时间、体积、接口标准和兼容性等。根据光盘的制造材料和读写信息的方式不同，光盘一般分为三类：只读光盘、一次性写入光盘和可重写光盘。《多媒体技术应用》2.1.1光存储设备DVD的性能指标容量DVD-ROM读取速度存储缓冲器平均存取时间接口编码格式《多媒体技术应用》2.1.2触摸屏触摸屏是一种定位设备，用户可以直接用手或其他物体向计算机输入坐标信息，它和鼠标、键盘一样，是一种输入设备。触摸屏作为一种新型的计算机输入设备，是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。触摸屏可以用在任何显示器上，包括阴极射线管（CRT）、液晶显示器（LCD）、场致发光显示器（LED）阵列。可以说，无论平面、球面、还是柱面显示器，无论什么尺寸的显示器都可以使用触摸屏。《多媒体技术应用》2.1.2触摸屏触摸屏主要由传感器、控制器和驱动程序三部分组成。它在工作的时候，人们通过能被感知的触针（可以是手指或其他可以被感知的物体）触摸安装在显示器前端的触摸屏，触摸屏传感器就会把检测到的触摸位置传送到触摸屏控制器，而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给计算机的CPU进行相应的反馈处理，触摸屏控制器还能接收来自CPU的命令并加以执行。《多媒体技术应用》2.1.2触摸屏触摸屏按其工作原理和传输信息的介质可分为矢量压力测力触摸屏、电阻式触摸屏、电容式触摸屏、红外线式触摸屏和表面声波触摸屏等。无论何种触摸屏它们的基本组成部分和工作过程基本相似，不同之处在于它们所用用的信息传输介质的不同以及由此决定的它们工作原理的不同。《多媒体技术应用》2.1.2触摸屏决定触摸屏性能的主要参数有分辨率、透光率、反光性、清晰度、最小触摸直径、触摸响应时间、工作时间、输入方式、是否具有漂移、多点触摸、供电方式、接口方式、工作电压、使用操作系统、触摸方式以及使用年限等。《多媒体技术应用》2.1.3扫描仪扫描仪是一种捕捉图像(照片、文本、图画、胶片甚至三维图像等)并将其转化为计算机可以显示、编辑、储存和输出的格式的数字化输入设备。按扫描仪的原理可分为以下几种。手持式扫描仪平板扫描仪滚筒式扫描仪《多媒体技术应用》2.1.3扫描仪扫描仪的工作原理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，目前大多数扫描仪采用的光电转换部件是CCD（电荷耦合器件）。《多媒体技术应用》2.1.3扫描仪扫描仪主要由光学成像部分、转换电路部分、机械传动部分组成。光学成像部分俗称扫描头，是扫描仪的“眼睛”，即读取图像信息的部分；转换电路部分是扫描仪的心脏，它是扫描仪的控制系统，负责完成一切电路的伺服工作，完成CCD信号的输入和A/D转换工作；机械传动部分主要负责对步进电机发出指令，带动皮带使扫描头按轨道移动完成扫描。《多媒体技术应用》2.1.3扫描仪决定扫描仪性能的主要指标扫描仪的分辨率灰度级色彩位数扫描幅面扫描仪的工作速度《多媒体技术应用》2.1.4大屏幕投影仪投影仪是一种用来放大显示图像的投影装置。目前已经应广泛应用于会议室演示以及在家庭中通过连接DVD影碟机等设备在大屏幕上观看电影。在电影院，也同样已开始取代老电影胶片的数码影院放映机，被用作面向硬盘数字数据的银幕。《多媒体技术应用》2.1.4大屏幕投影仪投影仪是一种用来放大显示图像的投影装置。目前已经应广泛应用于会议室演示以及在家庭中通过连接DVD影碟机等设备在大屏幕上观看电影。在电影院，也同样已开始取代老电影胶片的数码影院放映机，被用作面向硬盘数字数据的银幕。投影仪显示图像的原理是投影仪先将光线照射到图像显示元件上来产生影像，然后通过镜头进行投影。投影灯的光线分成红、绿、蓝三色，通过棱镜将这3色图像合成为一个图像，能够产生各种颜色的图像，最后通过镜头投影到屏幕上。《多媒体技术应用》2.1.4大屏幕投影仪投影仪按照显示技术可以分为一下几类CRT投影仪、LCD投影仪DLP投影仪。《多媒体技术应用》2.1.4大屏幕投影仪绍投影仪的技术指标投影距离色彩数电视制式VGA输入DVI输入标准视频输入（RCA）RS232C串口音频输入接口VGA输出投影机灯泡工作噪音《多媒体技术应用》2.1.5调制解调器调制解调器也叫Modem，它是一个通过电话拨号接入Internet的必备的硬件设备。通常计算机内部使用的是“数字信号”，而通过电话线路传输的信号是“模拟信号”。调制解调器的作用就是当计算机发送信息时，将计算机内部使用的数字信号转换成可以用电话线传输的模拟信号，通过电话线发送出去；接收信息时，把电话线上传来的模拟信号转换成数字信号传送给计算机，供其接收和处理。《多媒体技术应用》2.1.5调制解调器目前常用的调制解调器是ADSL调制解调器。ADSL的全称是非对称数字式用户线路，是一种可以让家庭或小型企业利用现有电话网采用高频数字压缩方式，由网络服务提供商ISP进行宽带接入的技术。ADSL使用电话网作为传输的媒介，在一对电话线的两端分别安置一个ADSL设备，利用现代分频和编码调制技术，就能够在这段电话线上产生三个信息通道：高速的下传通道（1.5-1.8M/S）、中速的双工通道和普通的电话通道。这三个通道可以同时工作，能够在现有的电话线上获得最大的数据传输能力，用户在一条电话线上既可以上网，还可以打电话发送传真，同时不影响通话质量或降低上网速度。《多媒体技术应用》2.1.5调制解调器ADSL除了可以高速上网浏览网页、收发电子邮件等功能外，它还可以实现网络视频点播、家庭网络办公、远程事务、远程教学等多种功能。《多媒体技术应用》2.1.6数码照相机数码照相机也叫数字式相机，英文全称DigitalCamera，简称DC。数码照相机是集光学、机械、电子一体化的产品。它集成了影像信息的转换、存储和传输等部件，具有数字化存取模式，与电脑交互处理和实时拍摄等特点。数码照相机主要是利用CCD/CMOS传感器的感光功能，将光信号转换成电信号，然后经过图像处理器处理后，再将图像保存到存储卡中。与此同时，图像处理器图像信号发送给LCD驱动芯片，LCD驱动芯片将图像信号转换成LCD显示屏的驱动信号后，发送给LCD显示屏，驱动其将图像显示出来。《多媒体技术应用》2.1.6数码照相机根据数码照相机最常用的用途可以简单分为以下几类。单反数码照相机卡片数码照相机长焦数码照相机《多媒体技术应用》2.1.6数码照相机数码照相机的主要由镜头、光电转换器件（COMS/CCD）、模/数转换器（A/D）、微处理器（MPU）、内置储存器、液晶屏幕（LCD）、可移动储存器、接口（计算机/电视机接口）和电池等部件组成。《多媒体技术应用》2.1.6数码照相机数码照相机相关技术指标镜头光电转换器件模/数转换器（A/D）微处理器（MPU）存储设备液晶显示器（LCD）输出接口《多媒体技术应用》2.1.7数码摄像机数码摄像机是重要的多媒体计算机外部设备，数码摄像机进行工作的基本原理简单的说就是光-电-数字信号的转变与传输。即通过感光元件将光信号转变成电流，再将模拟电信号转变成数字信号，由专门的芯片进行处理和过滤后得到的信息还原出来就是动态画面了。在现代的数字处理摄像机中，普遍采用了微处理机（MCP）作为中心处理元件，实现控制、调整、运算的功能，并且采用了多种专用的大规模集成电路，使得摄像机的处理能力，自动化功能获得极大增强。《多媒体技术应用》2.1.7数码摄像机数码摄像机分类数码摄像机按照使用用途分类广播级机型、专业级机型和消费级机型。按照存储介质分类磁带式、光盘式、硬盘式和存储卡式。《多媒体技术应用》2.1.7数码摄像机数码摄像机的组成。取景系统控制系统成像系统存储系统电源系统《多媒体技术应用》2.1.7数码摄像机数码摄像机的性能指标（以SONYHDR-SR1E机型为例）基本参数：传感器像素为210万像素；静态有效像素为400万像素；动态有效像素为143万像素；10倍光学变焦；80倍数码变焦；镜头采用卡尔蔡司Vario-SonnarT；显示屏采用3.5英寸混合型LCD液晶屏；快门1/60-1/500秒。功能参数：传感器类型为CMOS传感器，传感器尺寸为1/3英寸；取景器为彩色取景器，支持夜摄功能，支持遥控功能；录音系统支持杜比5.1声道数字环回立体声，内置4声道麦克风；录制格式为高清录制格式AVCHD/SD(MPEG2)；水平解像度为1080线；内置智能闪光灯，智能热靴接口，支持电子防抖功能《多媒体技术应用》2.1.7数码摄像机其他：存储介质类型包括MSDuo记忆棒与MSProDuo记忆棒，内置30G硬盘；输入输出接口为USB2.0接口与HDMI输出端口；电池为专用锂电池，供电时间约拍摄130分钟，尺寸为78×84×165mm，重量640g。《多媒体技术应用》2.2常用多媒体软件20世纪80年代以来，国内外许多大型软件公司及一些专门的多媒体创作系统制作公司，相继推出一系列多媒体软件开发工具，大大简化了多媒体作品的开发制作过程。借助这些软件，制作者可以简单直观地编制程序、调度各种媒体信息、设计用户界面等，从而摆脱了繁琐的底层设计工作，将注意力集中于多媒体作品的创意和设计。《多媒体技术应用》2.2常用多媒体软件到目前为止，几乎没有一种集成软件能够独立完成多媒体作品制作的全过程，在多媒体作品开发的每个阶段用到的多媒体软件又有所相同。因此，从多媒体作品的开发过程来看，多媒体软件可以分为素材制作软件、多媒体数据库软件、多媒体应用设计软件（又称为多媒体集成工具或多媒体创作工具）及多媒体播放软件等几类。《多媒体技术应用》2.2.1多媒体素材制作软件简介多媒体作品的特色是综合应用文本、声音、图形、图像、影像以及动画等多种形式的媒体来表现特定的内容。通常把这些各种形式的媒体内容称为素材，多媒体素材包括文字、图像、图形、动画、声音、影像等。根据素材种类的不同，素材制作软件可分为文字编辑软件、图像处理软件、动画制作软件、音频处理软件和视频处理软件等。由于各素材制作软件自身的局限性，在制作和处理一些复杂的素材时，往往需要使用多种软件来完成。《多媒体技术应用》2.2.1多媒体素材制作软件文字类素材制作软件文字是多媒体素材中最基本的一种素材形式。文本是指带特定格式的文字，文本的不同格式可以根据文件名的后缀来区别，常见格式有：TXT文件、DOC文件、RTF文件、WPS文件等。《多媒体技术应用》2.2.1多媒体素材制作软件根据文字素材制作方法的不同，其所应用的软件也有所不同。文字素材的制作一般可以采用如下方法。直接输入文本利用多媒体集成工具制作利用图像处理软件制作OCR文字识别软件《多媒体技术应用》2.2.1多媒体素材制作软件图片类素材制作软件一般来说，目前的图形（图像）格式大致可以分为两大类：一类为位图；另一类称为矢量类或面向对象的图形（图像）。前者是以点阵形式描述图形（图像）的，后者是以数学方法描述的一种由几何元素组成的图形（图像）。后者对图像的表达细致、真实，缩放后图形（图像）的分辨率不变，在专业级的图形（图像）处理中运用较多。常用的图形（图像）格式有BMP、GIF、JPG、PSD、TIF、TGA等。《多媒体技术应用》2.2.1多媒体素材制作软件图像处理软件有画图PhotoshopPhotoImpactPhotoStyler它们提供了多种特技设计工具。其中Photoshop是最常用的一款软件。《多媒体技术应用》2.2.1多媒体素材制作软件绘画软件有：Painter，适用于水彩画、国画和油画风格的计算机图象创作。Coreldraw，适用于设计各种复杂的矢量图。Photo，适用于图形、图象的绘画、叠加。Illustrator，适用于出版、多媒体和在线图像等矢量插画的设计。《多媒体技术应用》2.2.1多媒体素材制作软件以上这些软件可支持多种格式的文件，能够实现不同文件格式的相互转换。还可以对个区域进行裁剪、复制、粘贴、水平或竖直翻转、像、旋转、变斜、透视等操作。也可以调节亮度、对度以及饱和度，进行去噪音、模糊、锐化及多种特技处理。《多媒体技术应用》2.2.1多媒体素材制作软件声音类素材制作软件在多媒体作品中，通常使用的音频信息有三类：音乐、音效、语音。音乐是一种衬托性的声音，可以起到烘托气氛、强调主题的作用。音效也称效果声音，在多媒体作品中适当的采用一些特殊的声音效果，可以提高使用者的注意力或达到某种效果。语音也称录音素材，指人的说话声音，如使用Windows的“录音机”录制的人声，一般用于解说。常用声音文件格式有：WAV、SWA、MIDI、MP3、RM、WMA等。《多媒体技术应用》2.2.1多媒体素材制作软件音频处理软件按照功能划分，可以分为3类。（1）声音数字化转换软件EasyCD-DAExtractor、ExactAudioCopy、RealJukebox（2）声音编辑处理软件GoldWave、CoolEdit、Cakewalk、SoundForge、TCNativeReverb（3）声音压缩软件L3Enc、Xingmp3Encoder、WinDAC32《多媒体技术应用》2.2.1多媒体素材制作软件动画素材制作软件动画是用计算机制作的动态图像。有二维动画、三维动画和基于角色的动画等，常见格式有FLC文件、GIF文件、SWF文件(Flash文件)、MMM文件等。计算机动画制作软件分为三维动画设计制作软件和二维动画设计制作软件，矢量动画设计制作软件和位图动画设计制作软件，此外还有专门的文字动画软件。《多媒体技术应用》2.2.1多媒体素材制作软件（1）二维动画制作软件AnimatorPro：用于制作帧动画，绘制能力强。AnimatorStudio：用于加工帧动画，处理能力强。Flash：用于绘制帧、矢量动画，常作为网页动画。GIFConstruction：把动画和图片序列转换成网页动画。（2）三维动画制作软件3DStudioMax：用于制作三维造型动画。Cool3D：用于制作帧动画，视频及文字动画等。Maya：用于制作动画片、广告、电影等。（3）动画视频处理软件Premiere：用于处理视频、广告、电影等。AfterEffect：电影影像、动画后期合成软件。《多媒体技术应用》2.2.1多媒体素材制作软件视频素材制作软件视频信息是连续变化的图像，是多媒体技术中最复制的处理对象。视频通常是指实际场景的动态演示，例如电影、电视、摄像资料等。常见的视频文件有AVI文件、DAT文件、MOV文件、RM文件、MPEG文件等格式。《多媒体技术应用》2.2.1多媒体素材制作软件常用的视频处理软件如下。（1）Premiere：该软件是比较典型的视频处理软件，专门用于处理一般视频信息，有“电影制作大师”之称。由3DStudio、Animator制作的动态影像或是由摄像机截取的实物影像，也可在其中加以剪辑。是一款低成本、高效率的视频处理软件。（2）AfterEffect：是用于高端视频特效系统的特效合成软件，具备剪辑影片功能。适合于时间短、层次复杂、精细完美的视觉效果的制作。《多媒体技术应用》2.2.2多媒体播放软件在多媒体技术中，主要有文本、声音、图形、图像、动画及影像等几种媒体形式。其中，文本是计算机中数字信息的最基本的表现方式，而其他几种媒体则是随着计算机数字信号处理能力的加强而逐渐发展起来的。每一种媒体形式都有严谨而规范的数据描述，其数据描述的逻辑表现形式是文件。《多媒体技术应用》2.2.2多媒体播放软件不同格式的多媒体文件，都要求用户的操作系统中安装有对应的多媒体播放软件，这些软件大致可分为两类：可独立运行的多媒体播放器应用程序以及依赖于浏览器的多媒体应用插件(Plugin)。《多媒体技术应用》2.2.2多媒体播放软件1.多媒体播放器应用程序最初的多媒体播放软件，通常是与多媒体文件格式一一对应的，因此，为了能够播放多种格式的多媒体文件，用户必须安装不同的播放软件。此后，随着多媒体应用的不断发展，出现了集成式多媒体播放器软件，在支持多种格式多媒体文件的同时，保持统一的用户操作界面。常用的多媒体播放器有WindowsMediaplayer、RealonePlayer&RealPlayer、QuickTime及JetAudio等。《多媒体技术应用》2.2.2多媒体播放软件2.浏览器的多媒体应用插件(Plugin)在Internet上的信息，信息量大而且文件格式复杂。浏览器识别每一种多媒体文件格式非常困难，而Plugin作为一种嵌入浏览器内部的小插件，能扩充浏览器的功能，识别不同格式的文件。常用的Plugin插件可以从软件站点上免费下载，它们都以可执行安装文件的形式存在，用户可以像安装其他Windows应用程序那样安装它们。通常情况下，这些安装程序除了安装供浏览器使用的应用插件Plugin之外，往往还同时安装可独立运行的播放软件、以及供媒体播放器使用的MCI接口软件。《多媒体技术应用》2.2.2多媒体播放软件常用的Plugin插件QuickTimeViewer：Apple公司的QuickTime播放软件。RealPlayer：RealNetworks公司的流式媒体播放软件。IndeoVideoInteractive：Intel公司的Indeo视频交互插件，支持新版的AVI文件格式。ShockwavePlayer：Macromedia公司的Shockwave播放器，可以在网上观赏多媒体产品演示或者参与到互动式游戏中。VivoActivePlayer：Vivo软件公司的VIV视频文件格式播放器。《多媒体技术应用》2.2.3多媒体数据库

1.多媒体数据库多媒体数据库是数据库技术与多媒体技术结合的产物，是为了实现对多媒体数据的存储、存取、检索和管理而出现的一种新型数据库技术。传统的数据库应用其特征是：绝大多数被存储和访问的信息都是文本或数字型的数据，这些数据具有格式化、规则性等特点。多媒体数据库不仅用于存放文本数据，还用于存放声音数据、静止图像数据、视频与动画数据等多种不同媒体及其整合的数据，多媒体数据库中的数据是非格式化的、不规则的，没有统一的取值范围，没有相同的数据量级，也没有相似的属性集。《多媒体技术应用》2.2.3多媒体数据库多媒体数据库从本质上来说，要解决三个难题。第一是信息媒体的多样化，不仅仅是数值数据和字符数据，要扩大到多媒体数据的存储、组织、使用和管理。第二要解决多媒体数据集成或表现集成，实现多媒体数据之间的交叉调用和融合，集成粒度越细，多媒体一体化表现才越强，应用的价值也才越大。第三是多媒体数据与人之间的交互性。没有交互性就没有多媒体，要改变传统数据库查询的被动性，能以多媒体方式主动表现。《多媒体技术应用》2.2.3多媒体数据库2.多媒体数据库的实现（1）在关系数据库的基础上构造多媒体数据库。目前大多数商业数据库系统都围绕多媒体数据库的要求进行了扩充。如Oracle、Paradox及FoxPro等。（2）在面向对象数据库的基础上构造多媒体数据库。《多媒体技术应用》2.2.4多媒体应用设计软件在创作多媒体作品的过程中，通常是首先利用素材制作软件对各种媒体进行加工和制