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1、第12章 多媒体外部设备及接口卡【学习目标】多媒体硬件系统主要由多媒体计算机的主机、多媒体外部设备以及接口卡三部分组成。本章将主要介绍常见的多媒体输入/输出设备和接口卡。【学习要求】了解键盘、鼠标、触摸屏、数码相机/数码摄像机、扫描仪等输入设备。熟悉显示器、打印机等输出设备。了解显卡的内部结构组成及主要性能参数。12.1输入设备输入设备是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一，通过它可将数据、程序、文字符号、图片、音频、视频等多媒体信息及各种指令输入计算机内。常见的有键盘、鼠标、触摸屏、数码相机/数码摄像机、摄像头、扫描仪、语音输入装置等。12.1.1字符输入设备键盘键盘是最常用也是最
2、主要的输入设备。1键盘的接口键盘主要是通过PS/2接口或USB接口与计算机相连。PS/2接口是键盘和鼠标的专用6针园型接口。一般情况下，符合PC99规范的主板，其键盘的接口为紫色、鼠标的接口为绿色。USB键盘接口具有即插即用、支持热插拔的优点。12.1.1字符输入设备键盘2特色键盘键盘设计较多样化，有传统标准型键盘、防水键盘、无线键盘和人体工程学键盘等。（1）手写键盘它是键盘加手写板的结合产品。这种键盘一般适合打字速度不快或者从事美术创作的人使用。（2）人体工程学键盘人体工程学键盘在设计和制造方面参照了人体的生理解剖功能，可以有效的减少腕部疲劳。（3）多媒体键盘多媒体键盘大多是在107键键盘的
3、基础上添加了一些具有特殊功能的快捷键，如CD播放、视频播放、音量调节、键盘软开关电脑、休眠启动、启动IE、资源管理器等，从而扩展了键盘功能。多媒体键盘给人带来了一些新意，对于注重个性化设计的用户，可以考虑这类键盘。（4）无线键盘无线键盘是通过一个USB无线接收器与计算机连接。有红外线型和无线电型两种。（5）集成鼠标的键盘一般在键盘上集成的鼠标多以轨迹球和压力感应板的形式出现。12.1.1字符输入设备键盘3键盘的选购（1）操作手感键盘按键的手感和舒适度对于使用者比较重要。好的键盘应该弹性适中，按键无晃动、弹起速度快，灵敏度高，按下与弹起时接近无声。（2）类型对于长期敲打键盘的人，从舒适度方面，可
4、选择符合人体工程学的键盘设计；对于注重方便、快捷、个性化的用户，可考虑增加了许多功能按键的多媒体键盘等。（2）做工键盘的做工直接影响到它的使用寿命与对手指所造成的伤害。做工好的键盘应该是用料讲究、研磨好、无毛刺、无异常凸起，以及键帽上的字母印刷清晰、耐磨程度好。选用品牌键盘较重要。因品牌键盘重视键盘的触感、外观人体工程学设计以及售后服务等关键问题。12.1.2图形输入设备常见的图形输入设备有鼠标、触摸屏、游戏控制器和光笔等。1鼠标1）接口类型鼠标接口有两种：PS/2接口和USB接口。USB鼠标接口数据传输率高，能满足各种鼠标在刷新率和分辨率方面的要求，并支持热插拔。2）种类介绍按照工作原理的不
5、同，可将鼠标分为机械鼠标、光电鼠标、无线鼠标和3D鼠标等。3）性能指标鼠标的主要性能指标有采样频率和分辨率两个方面。4）鼠标的选购鼠标的分辨率是选购的一个重点，高分辨率的鼠标其定位准确，移动速度也较快；手感的舒适度也是选购鼠标的一个因素。一般衡量一款鼠标手感的好坏，试用是最好的办法：手握时感觉轻松、舒适且与手掌面贴合，按键轻松而有弹性，移动流畅。2触摸屏触摸屏技术已逐渐成为继键盘、鼠标、手写板、语音输入后的一大新的输入方式。1）工作原理触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成；触摸检测部件安装在显示器屏幕前面，用 于检测用户触摸位置，接受后送触摸屏控制器；触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检 测装
6、置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给CPU，它同时能接收CPU发来的 命令并加以执行。2）主要类型根据传感器的类型不同，触摸屏可分为红外线触摸屏、电阻式触摸屏、表面声波触摸屏、电容式触摸屏、近场成像触摸屏5种类型。3）发展趋势触摸屏应用范围已变得越来越广泛，从工业用途的工厂设备的控制/操作系统、公共信息 查询的电子查询设施（如商场、宾馆、娱乐场所、邮电局、税务局、电力局等）、商业 用途的银行自动柜员机、应用于军事中的指挥系统、多媒体教学、房地产预售等，迅速 扩展到手机、PDA、 GPS(全球定位系统)、MP3，数码相机/摄像机，甚至平板电脑等大众 消费电子领域。3游戏控制器游戏控制器
7、从通用性上可分为普通控制器和专业控制器，其中包括：飞行游戏的飞行摇杆、赛车游戏的方向盘、射击游戏的特制鼠标、3D游戏中的3D/VR游戏杆等。跳舞毯其实是一种放大了的游戏手柄。它的功能和普通手柄几乎一样，只不过形状特殊。4光笔光笔由透镜、光导纤维、光电元件、放大整形电路和接触开关组成，是较早用于绘图系统的交互输入设备。光笔和图形软件相配合，可以在屏幕上完成绘图、修改图形和变换图形等复杂功能。12.1.3图像输入设备1扫描仪扫描仪是一种捕获图像并将之转换为计算机可以显示、编辑、存储和输出的数字化输入设备。照片、文本页面、图纸、美术图画、照相底片、菲林软片，甚至纺织品、标牌面板、印制板样品等都可作为
8、扫描对象。扫描仪属于计算机辅助设计（CAD）中的输入系统，通过安装了相应专业软件的计算机和输出设备（激光打印机、激光绘图机），可组成印前计算机处理系统，适用于办公自动化（OA），广泛应用在标牌面板、印制板、印刷行业等。1）扫描仪的分类扫描仪大体分为平板式扫描仪和手持式扫描仪。另外，还有些扫描仪专用于识别特殊的记号等，如MICR和OMR等（MICR，在银行中用于自动读出支票底部的特别数字；OMR，能够快速大批量录入机读卡、答题卡中的信息）。1扫描仪2）扫描仪的技术指标（1）分辨率（扫描精度）最主要的技术指标之一，单位为dpi。扫描仪的分辨率越高，扫描精度也越高。（2）扫描速度在保证扫描质量的前提
9、下，扫描速度越快越好。（3）扫描幅面扫描幅面即最大扫描面积，常见的有A4、A3、A0幅面等。（4）色彩位数/灰度级色彩位数是指扫描仪能够扫描出的颜色种类数。扫描仪的灰度级直接反映了扫描仪在扫描 时提供的明暗层次的范围，范围越大，捕捉到的图像的层次就越丰富，图像也就越精细。3）扫描仪的主要用途较常见的如：可在文档中集成视觉信息（如美术元素和图片等）；将已印刷的文本（ 如报纸或书籍中的内容）扫描输入到文字处理软件中，免去重新录入字符；对印制版、 面板标牌样品扫描录入到计算机中，可对该板进行布线图的设计和复制，提高抄板效率； 在多媒体产品中添加图像等。2数码相机1）工作原理数码相机把进入镜头照射于电
10、荷耦合器件上的光影信号转换为电信号，再经模/数转换器（A/D）处理成数字信息，通过数字信号处理器（DSP），将数字电信号按特定的技术格式处理成数字影像文件，存储到相机内的磁介质中。2）主要性能指标（1）像素值像素是指数码相机的分辨率。对于普通消费者，像素可在200万至500万之间。（2）变焦变焦分为光学变焦和数码变焦两种。几乎所有数码相机的变焦方式都是以光学变焦为先导，待光学变焦达到其最大值时，才以数码变焦为辅助变焦的方式，继续增加变焦的倍率。（3）传感器尺寸传感器尺寸即感光芯片尺寸。传感器尺寸与其有效像素值，共同决定了数码相机的成像质量。（4）分辨率分辨率是数码相机的一项重要性能指标。数码相
11、机分辨率的高低主要由感光芯片上有效像素值来决定。（5）存储方式和容量主要分为：磁性材料类、光学介质类和闪存芯片类。其中，闪存芯片类较普遍。3数码摄像机1）分类根据性能和用途，摄像机大体可分为广播级、专业级和家用级3个质量等级。广播级摄像机应用于广播电视领域，图像质量最好。适合在电视台演播室和现场节目制作的场合下使用。专业级电视摄像机的图像质量较好。适用于广播电视制作、新闻采集等机动灵活的摄像工作，同时也被广 泛地用于电化教育、工业、交通、医疗等领域。在家用级摄像机中采用内置硬盘为记录媒介的数码摄像机已经开始普及。2）特点（1）图像分辨率高。（2）数码摄像机色彩纯正、影像清晰。（3）数码摄像机因
12、采用了数字记录视频信号方式，使节目复制、传输和后期制作过程中的信号损失降低。（4）具有IEEE1394数码输出端子，可方便的将视频图像数据传输到电脑，利用先进的计算机视频处理技 术实现非线性后期编辑制作。（5）多功能化。有静态图像拍摄功能，实现数码摄像机和数码相机的双重功能。另外，在一些DV摄像机 中还增加了如MP3、录音笔等实用功能。（6）DV摄像机自动平衡调整、自动聚焦、自动增益、电子防抖等先进技术的运用，使DV操作更加智能化 。3数码摄像机（3）数码摄像机的选择像素CCD像素数是衡量摄像机性能的重要指标，CCD像素决定着图像的清晰度。镜头镜头，对于衡量一款数码摄像机的成像质量是非常重要的
13、。首先，高品质的大口径镜头可以得到更大的通光量，从而保证影像的还原效果。其次，选择时也要考虑镜头的光学变焦倍数。CCD图像传感器CCD图像传感器是摄像机的核心部件。对于使用者来说，选择大尺寸CCD或3CCD设计的数码摄像机往往可以得到较好的画质。数码静像拍摄功能主流数码摄像机都具有拍照功能。只能当作一种附加功能，而不应成为选购的主要因素。存储方式摄像机的存储媒介有磁带、内置闪存、硬盘等。其中，内置闪存和硬盘存储技术将是主流。售后服务可提供完善、便捷的售后服务是消费者在选择数码摄像机时需考虑的一个重要因素。4数码摄像头摄像头作为一种视频输入设备，被广泛的运用于视频会议，远程医疗及实时监控等方面。
14、随着互联网技术的发展，人们可以彼此通过摄像头在网上进行有影像、有声音的交谈和沟通。1）分类根据摄像头的形态，主要分为桌面底座式、高杆式及液晶挂式三种类型。根据摄像头是否需安装驱动，又可分为有驱型和无驱型摄像头，现无驱型已成为主流。2）工作原理首先景物通过镜头生成的光学图像投射到图像传感器表面上，转为电信号，经过A/D(模数转换)转换后变为数字图像信号，送到数字信号处理芯片(DSP)中加工处理；再通过USB接口传输到电脑中处理，通过显示器就可以看到图像了。3）数码摄像头的选购选购摄像头时可依据的主要性能指标有：图像分辨率；视频捕捉速度（最大帧数）；色彩位数；视场（摄像头能观察到的最大范围）等。色
15、彩还原性、画面稳定性和画面的层次感，对衡量一款摄像头的品质来说很重要。12.1.4 智能输入装置1绘图板绘画板主要应用于电脑绘画。1）主要参数绘图板的主要参数有压力感应、坐标精度、读取速率、分辨率等。其中压力感应级数是关键参数。2）绘画板与鼠标的区别电脑绘画创作中，绘画板拥有无可比拟的优势，而鼠标始终无法达到用笔创作的自由舒适感受。（1）定位方式：鼠标是相对定位，绘画板是绝对定位，定位更准确。（2）输入方式：绘画板是记录轨迹的输入工具，而鼠标很难表现出平滑流畅的线条效果。（3）压力感应：鼠标没有压力感应，而绘画板可以让使用者轻松表现笔触粗细浓淡的变化。3）应用特色绘图板已经大量运用在商业动画、
16、动漫的制作中。极大地缩短了动画、特效电影、广告等产业的制作周期，让更多精品能够更快地呈现出来。12.1.4 智能输入装置语音识别技术是让机器通过识别和理解过程，把语音信号转变为相应的文本或命令的高技术。语音识别是一门交叉学科。语音识别系统包括麦克风、声卡和特殊的软件等。近20年来，语音识别技术取得显著进步，其应用领域非常广泛，常见的应用系统有：语音输入系统；语音控制系统，即用语音来控制设备的运行，相对于手动控制来说更加快捷、方便，可以用在诸如工业控制、语音拨号系统、智能家电、声控智能玩具等许多领域；智能对话查询系统，根据客户的语音进行操作，为用户提供自然、友好的数据库检索服务，例如家庭服务、宾馆服务、旅行社服务系统、订票系统、医疗服务、银行服务、股票查询服务等。预
