多媒体环境

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1、第2章 多媒体环境 第2章 多媒体环境 2.1 多媒体系统 2.2 多媒体音频 2.3 多媒体视频 2.4 触摸屏 2.5 视频采集卡与非线性编辑卡 2.6 扫描仪与投影机 2.7 数码相机及数码摄像机 2.8 多媒体光存储器 2.9 IEEE1394和USB接口 2.10 多媒体软件 第2章 多媒体环境 2.1 多 媒 体 系 统 本章主要介绍多媒体的硬件和软件环境的建立，较详细地介绍了多媒体计算机硬件的有关内容，重点是掌 握MPC的概念、基本结构和主要特征，对于多媒体计算机的基本设备和扩展设备的工作原理及应用有一个深入的了解。通过本章的学习，主要掌握以下内容：第2章 多媒体环境 掌握多媒体

2、系统的组成结构及多媒体个人计算机的技术标准和配置。 掌握数字音频、数字视频的基本概念和信号特点，声卡和显卡及视频采集卡的安装和使用。 掌握多媒体光存储技术及光盘的结构与读写原理。 掌握扫描仪、投影机的工作原理及使用。 掌握USB和IEEE1394接口的工作原理及使用。第2章 多媒体环境 多媒体技术使计算机可以综合处理声音、文本、图像、动画、视频等多媒体信息，从根本上改变了原来基于字符的各种计算机处理。计算机提供的声音、文本、图像、动画、视频等模拟智能接口，使人机可以多种方式进行信息交流，使计算机更趋人性化。第2章 多媒体环境 多媒体系统(Multimedia System)，是指多媒体终端设备

3、、多媒体网络设备、多媒体服务系统、多媒体软件及有关的媒体数据组成的有机整体。当多媒体系统只是单机系统时，可以只包含多媒体终端系统和相应 的软件及数据，例如多媒体个人机MPC(Multimedia Personal Computer)。而在大多数情况下，多媒体系统是以网络形式出现的，至少在概念上应是与网络互连的，通过网络获取服务，与外界进行联系。从广义上 讲，就是信息系统的一种新的形式多媒体信息系统。第2章 多媒体环境 多媒体计算机系统是对多媒体信息进行逻辑互联、获取、编辑、存储和播放等功能的一个计算机系统。它能灵活地调度和使用多种媒体信息，使之与硬件协调地工作，并且具有交互性。因此多媒体计算机

4、系统是一个复杂的软硬件结合的综合系统。典型的多媒体计算机系统有Amiga系统、CD-I系统、DVI系统、Macintosh多媒体计算机系统、多媒体工作站、多媒体个人计算机系统(MPC)。第2章 多媒体环境 2.1.1 多媒体系统的基本组成多媒体系统是一个复杂的软、硬件结合的综合系统。多媒体系统把音频、视频等媒体与计算机系统集成在一起组成一个有机的整体，并由计算机对各种媒体进行数字化处理。由此可见，多媒体系统不是原系统的简单叠加，而是有其自身结构特点的系统。组成一个成熟而完备的多媒体系统，其要求是相当高的。第2章 多媒体环境 1. 计算机硬件系统构成多媒体系统除了需要较高配置的传统计算机硬件之外

5、，通常还需要音频、视频处理设备、光盘驱 动器、各种多媒体输入/输出设备等。与常规的个人计算机相比，多媒体计算机的硬件结构只是多一些硬件的配置而已。目前，计算机厂商为了满足越来越多用户对多媒体系统的要求，采用两种方式提供多媒体所需的硬件：一是把各种部件都做在计算机的主板上， 如Tandy、Philips等公司生产的多媒体计算机； 第2章 多媒体环境 二是生产各种有关的板、卡等硬件产品和工具，插入现有的计算机中，使计算机升级而具有多媒体的功能。一般来讲，多媒体计算机的基本硬件结构有以下基本要求：(1) 功能强大、速度快的CPU。(2) 可存放大量数据的配置和足够大的存储空间。(3) 高分辨率的显示

6、接口与设备，可以使动画、图像图文并茂地流畅显示。(4) 高质量的声卡，可以提供优质的数字音响。第2章 多媒体环境 2. 多媒体接口卡多媒体接口卡是根据多媒体系统对获取、编辑音频或视频的需要而插接在计算机上的。多媒体接口卡可以连接各种计算机的外部设备、解决各种多媒体数据输入输出的问题，建立可以制作或播出多媒体系统 的工作环境。常用接口卡包括声卡(音频卡)、语音卡、声控卡、图形显卡、光盘接口卡、VGA/TV转换卡、视频捕捉卡、非线性编辑卡等。第2章 多媒体环境 3. 多媒体外部设备(1) 视频、音频输入设备。包括CD-ROM、扫描仪、摄像机、录像机、数码照相机、激光唱盘、MIDI合成器和传真机等。

7、(2) 视频、音频播放设备。包括电视机、投影仪、音响器材等。(3) 交互设备。包括键盘、鼠标器、高分辨率彩色显示器、激光打印机、触摸屏、光笔等。(4) 存储设备。包括磁盘、优盘和光存储器等。 第2章 多媒体环境 2.1.2 多媒体计算机多媒体计算机技术是现代计算机技术的重要发展方向，也是现代计算机技术发展最快的领域之一。多媒体计算机技术与通信技术的结合将从根本上改变现代社会的信息传播方式，是信息高速公路的基础。多 媒体计算机技术在20世纪80年代兴起后，得到了蓬勃发展和广泛应用。第2章 多媒体环境 多媒体计算机简称为MPC，是指具有多媒体功能，符合多媒体计算机规范的计算机。1990年月11月，

8、在Microsoft公司的主持下，Microsoft、IBM、Philips、NEC等较大的多媒体计算机厂商召开了多媒体开发者会议，成立了多媒体计算机市场协会(Multimedia PC Marketing Council，Inc)，进行多媒体标准的制定和管理。该组织根据当时计算机的发展水平制定了多媒体 计算机的基本标准MPC1，对多媒体计算机硬件规定了必需的技术规格。第2章 多媒体环境 1995年6月，该组织更名为“多媒体PC工作组”(Multimedia PC Working Group)，公布了新的多媒体计算机标准，即MPC3。MPC3多媒体计算机配置示意图如图2-1所示。MPC3多媒体

9、计算机的基本要点为:第2章 多媒体环境 图2-1 MPC3多媒体计算机配置示意图第2章 多媒体环境 微处理器：Pentium 75 MHz或更好的微处理器。内存：8 MB以上内存。磁盘：1.44 MB软驱，540 MB以上的硬盘。图形性能：可进行颜色空间转换和缩放；视频图像子系统在视频允许时可进行直接帧存取，以15位/像素、352240分辨率、30帧/s播放视频，不要求缩放和裁剪。视频播放：Codec(编码和解码)都应在15位/像素、352240分辨率、30帧/s (或352288，25帧/s)，播放视频时支持同步的声频/视频流，不丢帧。第2章 多媒体环境 声卡：16位声卡，波表合成技术，MI

10、DI播放。CD-ROM：传输速率600 KB/s，平均访问时间250 ms，符合CD-XA规格，具备多段式能力。MPC标准规定多媒体计算机的最低配置，可用一个简单的公式表示为MPC=微型机(PC)+CD-ROM+声卡因为一台普通PC加上声卡和CD-ROM驱动器，就能处理声音和获取较大容量的数据，具备了多媒体的基本特性。第2章 多媒体环境 目前，MPC应具备的基本特征大致可归纳为：(1) 必不可少的CD-ROM，具有交互式播放和阅读功能。一张光盘可以提供高达650 MB的存储容量，可以录制音乐、动画节目，存储各文献资料，例如字典、百科全书、技术文稿等，可为用户提供最新的资料 。MPC要具有交互式

11、播放和阅读功能，CD-ROM是不可缺少的配置。(2) 高质量的数字音响功能。通常，MPC都具有将声音转换成数字信号(A/D)或将数字信号转换成声音(D/A)的功能，并且可以把数字信号存储到硬盘上，再从硬盘上重放。 第2章 多媒体环境 此外，MPC配有音乐合成器接口MIDI(Musical Instrument Digital Interface)，可分别用来增加播放复合音乐和外接电子乐器、编辑乐曲的功能。(3) 图文、声音同步播放。MPC能够显示来自光盘上文字、动画、影视节目等，而且可以使画面、声音、字幕同步。(4) 具有管理多媒体的软件平台。目前，大量多媒体视听软件均以Windows环境为操

12、作平台，可以方便地在MPC上运行。MPC所提供的多媒体环境，正在改变人们使用计算机的方式。 第2章 多媒体环境 人们不仅能看到显示器上的文字、图形、图像等信息，还可以同步地听到声音。利用多媒体系统提供的编辑功能，还能够对图像、影视进行配音和录制。MPC3.0标准要达到的目标是使多媒体计算机能在CD级音响伴奏下播放全屏幕MPEG视频。目前市场上的主流计算机配置都超过了MPC3对硬件的要求。多媒体个人计算机系统发展速度最快，并且得到了大部分厂商的支持，它是以PC机为基础增加多媒体升级套件而形成的，已成为多媒体计算机主流。 第2章 多媒体环境 可以将多媒体计算机系统划分为三类： 多媒体个人计算机MP

13、C； 通用的计算机多媒体系统，如Macintosh，CD-I，DVI等； 多媒体工作站。第2章 多媒体环境 2.1.3 多媒体系统分类1. 从对象的角度分类从多媒体系统所面向的对象来看，可分为四类：(1) 多媒体开发系统。该系统需要较完善的硬件环境和软件支持，主要目标是为多媒体专业人员开发各种应用系统提供应用软件开发和多媒体文件综合管理能力。第2章 多媒体环境 (2) 多媒体演示系统。该系统是一个功能齐全、完善的桌面系统，用于管理用户的声音、图像资源，提供专业化的多媒体演示，使观众有强烈的现场感受。用于介绍企业产品性能、科学研究成果等。(3) 家庭应用系统。只要在计算机上配置CD-ROM、声卡

14、、音箱和话筒，就可以构成一个家用多媒体系统，用于家庭中的学习、娱乐等。第2章 多媒体环境 (4) 多媒体教育系统。多媒体可以在计算机辅助教学(CAI)中大显身手。教育/培训系统中融入了多媒体技术，可以做到声、图、文并茂，界面色彩丰富多彩，具有形象性和交互性，提高了学习的兴趣和注意力，大大改善了教学效果，可用于不同层次的教学环境，如学校教学、企事业培训、家庭学习等。(2) 多媒体信息咨询系统。例如图书情报检索系统、证券交易咨询系统等，用户只需要按几个键，多媒体系统就能以声音、图像、文字等方式给出信息。第2章 多媒体环境 (3) 多媒体娱乐系统。该系统提供的交互播放功能、高质量的数字音箱、图文并茂

15、的显示等特征，受到了广大消费者的欢迎，给文化娱乐带来了新的活力。(4) 多媒体通信系统。例如可视电话、视频会议等，增强了人们身临其境、如面对面交流一样的感觉。(5) 多媒体数据库系统。将多媒体技术和数据库技术相结合，在普通数据库的基础上增加了声音、图像和视频数据类型，对各种多媒体数据进行统一的组织和管理，如档案、名片管理系统等。第2章 多媒体环境 3. 从研究和发展角度分类从多媒体技术的研究和发展来看，多媒体系统有两大类：一是以计算机为基础的多媒体化，如各计算机公司研究、推出的各种多媒体产品；二是在电视和 声像技术基础上的进一步计算机化，如Philips、 SONY等公司开发的许多产品。发展的

16、趋势是两者的结合，即计算机和家用电器互相渗透、多种功能相结合，逐步走向标准化和实用化。第2章 多媒体环境 2.2 多 媒 体 音 频 音频卡已经成为多媒体计算机不可缺少的重要组成部分。音频卡是处理各类数字化声音信息的硬件，大多以插件的形式安装在微机的扩展槽上，也有的与主板集成在一起。音频卡又叫声音卡，简称声卡。第2章 多媒体环境 2.2.1 声卡的功能声卡在多媒体计算机系统中的作用如下：(1) 录制(采集)、编辑、还原数字声音文件。通过声卡及相应驱动程序的控制，可采集来自话筒、收录机等音源的信号，压缩后存放于个人计算机系统的内存或硬盘中；将硬盘或激光盘片上压缩的数字化声音文件还原，重建高质量的声音信号，放大后通过扬声器输出；对数字化的声音文件进行编辑加工，以达到某一特殊效果。控制音源的音量，对各种音源进行混合，即声卡具有混响器的功能。第2章 多媒体环境 (2) 采集时，对数字化声音信号进行压缩，以便存储；播放时，对压缩的数字化声音文件进行解压缩。(3