《多媒体技术与应用实例 教学课件 ppt 作者 薛召军 第11章__多媒体计算机硬件技术基础》由会员分享，可在线阅读，更多相关《多媒体技术与应用实例 教学课件 ppt 作者 薛召军 第11章__多媒体计算机硬件技术基础（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本课程总体内容设计,1、多媒体概述 2、数字音频 3、数字图像基础 4、图像处理软件的应用 5、数字视频 6、二维动画,7、三维动画 8、多媒体创作PowerPoint 9、多媒体创作AuthorWare 10、多媒体数据压缩原理方法 11、多媒体硬件技术基础,多媒体计算机硬件技术 （第十一章）,11.1 基本概念？ 11.2 常见的多媒体输入设备？ 11.3 常见的多媒体输出设备？ 11.4 常见的多媒体存储设备？ 11.5 常见的多媒体功能卡？,1、多媒体计算机,多媒体计算机（Multimedia Personal Computer，MPC），不仅含有“多媒体个人计算机”之意，而且还隐含其
2、MPC的工业标准。 严格地说，多媒体个人计算机是指符合MPC标准的、具有多媒体功能的个人计算机。,11.1 基本概念,2、多媒体计算机的特点,（1）快速的数据处理能力：由于多媒体信息的数据量较大，特别是图像、视频或音频数据，如果计算机的数据处理速度较慢，将直接影响数据编辑时的工作效率和播放效果； （2）大容量的存储功能：多媒体信息涉及文本、图形、图像、音频、视频等多种媒体元素，其数据量巨大，因此需要多媒体计算机具有超大的存储容量； （3）超强的表现能力：多媒体信息涉及内容丰富，表现手法多样，可同时显示清晰的文字、图形、图像等，并能够显示来自移动存储器上的动画、影视材料，且使画面、字幕和声音同步
3、，具有色彩稳定的超强表现能力。, 激光驱动器 CD-ROM CD-RW DVD-RW, 音箱 耳机 音响设备,声卡,3、硬件组成,键盘,鼠标,触摸屏,显示器,计 算 机,DVI或VGA,扫描仪,硬盘,软驱,光驱,声卡,视频卡,影碟机,电视机,摄像机,音响,话筒,U盘,4、主要特征,（1）输入手段丰富 （2）输出种类多、质量高 （3）显示质量高 （4）具有丰富的软件资源,1、触摸屏,人们采用触摸屏来代替鼠标或键盘。触摸屏是一种定位设备，由触摸检测部件和触摸屏控制器组成。当用户用手指（或其他物体）按压触摸屏时，检测部件将感知接触位置（以坐标形式），并将位置信息送给触摸屏控制器，从而确定用户输入的信
4、息。 触摸屏可分为电容式、电阻式和红外式等几种。,11.2 常见的输入设备,（1）基本工作原理,1）I T O涂层 弱导电体，透明，材料是氧化铟，属于无机物。 材料特性：当材料厚度低于180nm时，透光率在80左右。若厚度再 薄一些，透光率会提高。但当厚度进一步变薄时，透光率呈下降的趋 势，直到接近30nm时，透光率又回到80。,2） 镍金涂层 导电性能良好的材料。 材料特性：透明，延展性和透明度很好，适用于制作外导电层。外导 电层被频繁触摸，使用延展性好的材料可延长使用寿命。但由于镍金 涂层的导电性能过于良好，对其进行精密的电阻测量会很困难。, 触摸屏 输入设备，坐标定位装置,触摸检测装置,
5、触摸屏控制卡, 作 用 将坐标信息送入计算机, 触摸检测装置 特点：高透明度，可触摸 作用：获得触摸坐标信息, 触摸屏控制卡 作用：分析触摸坐标信息 坐标信息数字化 经电缆传送至主机, 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,（2）电容式触摸屏,当人体触摸该触摸屏时，与触摸屏相连的振荡回路中的电容量发生改变，从而会破坏振荡的条件，这种变化被触摸屏控制电路检测，并转换为触摸信号和坐标数据。,利用电容量的改变进行检测,将检测到的电阻值转换成坐标数字信息。,多层复合结构：玻璃或有机玻璃作基膜，在上涂覆两层ITO透明导电层， 导电层之间留有缝隙（小于1/1000 in），互相
6、绝缘。,（3）电阻式触摸屏,（4）红外触摸屏,（1）传感器四周布满红外线发射器和接收器，形成红外线矩阵； （2）将传感器固定在普通显示器的前面，当手触摸时，红外线被遮挡； （3）检测X方向和Y方向被遮挡的位置，就可得到被触摸位置的坐标值。,发射器,接收器,将阻挡声波的位置转换成坐标数字信息。,（5）表面声波触摸屏,2、扫描仪,台式,平板式,手持式,滚筒式, 按原理分：反射式、透射式、多用机, 按结构分：手持式、平板式、滚筒式、台式,（1）扫描仪工作原理,利用光电元件将检测到的光信号转换为电信号，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。 当扫描一幅图像时，长条形的光源照射到图像
7、上后，反射光穿过透镜会聚到感光元件上，由感光元件将光信号转换成模拟电信号，感光元件的每一个单位对应着一行里的一个像素，同时量化出像素的灰暗程度，接着模数电路把模拟信号转换为数字信号。, 反射式扫描原理,平板式扫描仪,（2）扫描仪的感光元件,扫描仪的关键部件是感光元件，也就是将光信号转换为电信号的光电转换器。目前，扫描仪所使用的感光元件有三种：光电倍增管、电荷耦合器件、接触式感光元件。 光电倍增管性能优越，可以获得准确的色彩，但生产成本高，且一次只能扫描一个像素，扫描速度慢，一般用于专业领域的滚筒式扫描仪。 电荷耦合器件（CCD）是利用微电子技术制成的光电器件，与半导体集成电路类似，是在一片硅单
8、晶片上集成了上万个光电三极管这些光电三极管分为三列，分别使用红、绿、蓝三色的滤镜遮挡，实现彩色扫描。 接触式感光元件（CIS）使用的感光材料是硫化镉。材料的物理特性决定了该种方式的扫描仪的扫描距离短，扫描清晰度低，各感光单元之间干扰大，温度变化容易影响扫描精度，使用寿命较短。,（1）传统相机基本原理： 被拍摄物体反射的光线在快门打开的瞬间，透过镜头聚焦在相机中的胶卷上，胶卷上涂有溴化银的感光层，受光后结构变化产生潜影，曝光后的胶卷在暗房中通过化学方法使潜影影像得到固定，获得底片，底片经过冲洗才能得到照片。,3、数码相机,（2）数码相机基本原理： 感光元件将接收的光线转换为电信号，再由模/数转换
9、器将电信号转换为数字信号，数字信号处理系统对数字信号进行优化处理，生成图像。,时尚型(卡片机),专业单反型,家用变焦型,准专业型,高级家用型,专业镜头,（3）数码相机类型,（4）结构特点,镜头,影像,数字信号,译码器 存储介质 数据接口,（5）技术指标, LCD显示屏 (彩色/单色/像素数量), SM卡 (Smart Media), MS卡 (Memory Stick), 数据接口 USB / Video 输出接口 IEEE 1394 高速接口, SD卡 (Secure Digital), CF卡(Compact Flash),1、CRT显示器,CRT（Cathode Ray Tube）是一种
10、使用阴极射线管的显示器。阴极射线管主要由五部分组成：电子枪、偏转线圈、荫罩、荧光粉层及玻璃外壳。 CRT显示器应用广泛，其中CRT纯平显示器具有可视角度大、色彩还原度高、色度均匀、多分辨率模式、响应时间短等诸多优点。,11.3 常见的输出设备, 最大分辨率 16001200, 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),CRT显示器技术指标,2、LCD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 3
11、00:1 1000:1 响应时间 8 ms 20 ms 可视角度 水平：120 170 垂直： 95 120,（1）分 类,（1）CRT投影机 采用阴极射线管。 特点：色彩丰富、柔和，工作稳定，亮度 不高。 （2）LCD投影机 采用液晶显示元件。 1) 液晶光阀投影机 特点：亮度高达6000ANSI流明。 2) 液晶板投影机 特点：体积小，重量轻，便于携带，配 有遥控器，操作方便。,3、投影仪,（2）基本原理, LCD投影机 光源光线照射到三基色液晶板上， 液晶板的分子排列与数字图像对 应，透过液晶板的光线发生变化， 经过混色、聚焦，投射出去。 透光率影响投影光线强度。, DLP投影机 光源的
12、光线照射到数字微镜面表 面，然后反射到聚焦镜头。微镜 面光洁度很高，大部分光线被反 射出去，投影亮度很高。,数字微镜面,光源,投影效果,聚焦,1、激光光储基本原理,1 基本原理： 激光存储是利用某些材料对光敏感的特性来存储信息的。带有信息的光线照射特定材料时，该性质发生改变，且能够在材料中记录这种改变，这就实现了光信息的存储。,2 特点： 数据存储密度高、容量大; 寿命长; 非接触式读/写和擦; 价格低。,11.3 常见的存储设备,2、激光光盘,1 只读存储(Read only memory)光盘 只读式存储光盘的记录介质主要是光刻胶，记录方式是先将信息刻录在介质上制成母盘，然后进行模压复制大
13、量子盘。 2 一次写入光盘WORM 利用聚焦激光在介质的光照微区产生不可逆的物理或化学变化，以此写入信息。 3 可擦重写光盘 顾名思义可多次写入、读取信息，但写入前需先将已有的信息擦去，然后再写入新的信息，即写、擦信息是分开。可擦重写光盘需要擦、写两次动作完成信息的更换，光盘数据传输速率受到限制。, 激光光盘存储器由光存储盘片及其驱动器组成。 驱动器提供高质量读出光束、引导精密光学头、读出信息、给出检测光盘聚焦误差信号并实现光束高精度伺服跟踪等功能。 光盘存储器的光学系统大致可分为单光束光学系统和双光束光学系统两类。 单光束光学系统适合于只读光盘和一次写入光盘，具备信息的写读功能。 双光束光学
14、系统用于可擦重写光盘。,激光光盘存储器,光盘存储器的双光束 光学系统示意图,3、CD光盘,1 光盘结构,2 CD工作原理,1 1 1 0 0 1 0 1 1,普通光盘： （1）凹痕宽约0.5 微米； （2）凹痕最小长度约为0.83微米； （3）光道间距约1.6微米； （4）一张光盘大约包含8亿个凹痕。,3 CD-ROM,只读光盘CD-ROM（Compact Disc-Read Only Memory）,CD-ROM光盘： （1）8cm的容量：200MB； （2）12cm的容量：650MB； （3）数据可以是文字、声音、图像、图形、动画； （4）数据内容不可改变，只能读取； （5）不能写入，注定
15、不受病毒干扰； （6）信息可保存60100年。,4 CD-R,CD-R英文：CD Recordable,在进行刻录工作时，驱动器会根据计算机数据中的二进制信号来“调制”刻录激光（此时的功率要比读取时强）的照射开关。 在没有被照射前，感光层可以让光线通过并到达反射层；而当收到强激光照射时，感光层在激光的高热量下将产生不可逆的化学反应（只能记录一次的原因）。 化学反应后的光盘，使光的透射率大大降低，形成具有与CD光盘凹坑相同的光学反射特性的信息凹坑。, DVD采用MPEG-2压缩技术，是高质量交互性的媒体； 1994年12月，PHILIPS公司和SONY公司共同提出了MMCD 高密度多媒体光盘标准。 1995年1月，TOSHIBA公司与美国厂商TimeWarner共同发表了SD标准。SD标准和MMCD标准同属于DVD范畴，竞争激烈。同年9月，美国IBM公司和双方达成协议，共同组成DVD联盟。 1997年4月，DVD组成广泛的联盟，制定全球DVD标准。 1999年，DVD光盘单面容量达到4.7GB，双面9.4GB。,早期：Digital Video Disk（数字视盘） 目前：Digital Versatile Disk（数字多用途光盘）,4、DVD数字光盘, DVD-ROM:只读光盘，类似CD-ROM 但是数据传输速率达1.38Mb/s，相
