《多媒体硬件环境》PPT课件.ppt

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1、学习目标学习目标学习目标学习目标 熟悉多媒体计算机系统的组成熟悉多媒体计算机系统的组成熟悉多媒体计算机系统的组成熟悉多媒体计算机系统的组成 掌握声卡和显卡的功能和基本原理掌握声卡和显卡的功能和基本原理掌握声卡和显卡的功能和基本原理掌握声卡和显卡的功能和基本原理 掌握几种光存储器的存储原理、技术指标和掌握几种光存储器的存储原理、技术指标和掌握几种光存储器的存储原理、技术指标和掌握几种光存储器的存储原理、技术指标和 数据格式数据格式数据格式数据格式 熟悉几种常用外部设备的工作原理、功能和熟悉几种常用外部设备的工作原理、功能和熟悉几种常用外部设备的工作原理、功能和熟悉几种常用外部设备的工作原理、功能

2、和 特点特点特点特点 02 02 多媒体硬件环境 2.12.12.12.1 MPC MPC MPC MPC系统的组成结构系统的组成结构系统的组成结构系统的组成结构 多媒体应用软件第八层软件软件系统系统多媒体创作软件第七层多媒体数据处理软件第六层多媒体操作系统第五层多媒体驱动软件第四层多媒体多媒体I I/ /O O控制卡及接口控制卡及接口第三层第三层硬件硬件系统系统多媒体计算机硬件第二层多媒体外围设备第一层2.1.12.1.1MPCMPC硬件系统硬件系统硬件系统硬件系统 多媒体计算机多媒体计算机多媒体计算机多媒体计算机1. 1. 个人计算机外设个人计算机外设声卡声卡声卡声卡 声卡配置声卡配置声卡

3、配置声卡配置 MicMic 麦克输入麦克输入麦克输入麦克输入 Line in Line in 线路输入线路输入线路输入线路输入 Aux Aux 辅助输入辅助输入辅助输入辅助输入 Line out Line out 线路输出线路输出线路输出线路输出 Speak Speak 低阻输出低阻输出低阻输出低阻输出CD-ROMCD-ROM 激光驱动器激光驱动器激光驱动器激光驱动器 CD-ROMCD-ROM CD-RW CD-RW声音重放设备声音重放设备声音重放设备声音重放设备 模拟声音设备模拟声音设备模拟声音设备模拟声音设备 有源音箱、耳机有源音箱、耳机有源音箱、耳机有源音箱、耳机 音响设备音响设备音响设

4、备音响设备2MPC技术标准技术标准 1 1）MPC-1MPC-11990年MPC-l标准诞生；得到了许多硬件商的支持；发展了多媒体系统的标准操作平台；软件开发商也克服了以往无硬件标准而造成的软件的困境2 2）MPC-2MPC-21993年5月MPC联盟又制定了第二代多媒体计算机标准MPC-2；主要是提高了基本部件的性能指标。3 3）MPC-3MPC-31995年6月制定；在进一步提高对基本部件的要求的基础上，MPC-3增加了全屏幕、全动态(30帧秒，fps)视频及增强版的CD音质的视频和音频硬件标准。 随着计算机硬件技术和多媒体技术的飞速发展，随着计算机硬件技术和多媒体技术的飞速发展，MPCM

5、PC的标准规范还会继续升级。所以，我们不必去拘的标准规范还会继续升级。所以，我们不必去拘泥于它的具体条件，而只要去理解、把握泥于它的具体条件，而只要去理解、把握MPCMPC的基本的基本特征。这些基本特征有：特征。这些基本特征有：带有带有采用光学原理的数字采用光学原理的数字光盘存储设备光盘存储设备( (如如CD-ROMCD-ROM驱动器等驱动器等) )；高质量的数；高质量的数字音响字音响( (处理数字音频、视频的声音卡处理数字音频、视频的声音卡) )；高分辨率；高分辨率的图形、图像显示的图形、图像显示( (TVTV接收卡、视频捕捉卡、视频压接收卡、视频捕捉卡、视频压缩与解压卡缩与解压卡) )；带

6、有管理多媒体的软件；带有管理多媒体的软件；3.MPC3.MPC3.MPC3.MPC的特征的特征的特征的特征2.1.2 MPC软件系统软件系统 1驱动软件 2多媒体操作系统 3多媒体数据处理软件 4多媒体创作软件 5 多媒体应用系统 2.2.1 音频卡的功能音频卡处理音频信号的PC插卡是音频卡（Audio Card），又称声音卡，声音卡处理的音频媒体有数字化声音（Wave）、合成音乐（MIDI）、CD音频。音频卡的功能 音频的录制与播放编辑与合成MIDI接口文语转换CD-ROM接口游戏接口支持全双工功能2.2 音频接口音频接口 2.2.2 音频卡的工作原理音频卡的工作原理1.声音输入到计算机的过

7、程从模拟到数字声源声波传声器模拟电信号数字声音 传统电子技术采用模拟音频电子技术处传统电子技术采用模拟音频电子技术处理声音信号：它以模拟电压的幅度表示声理声音信号：它以模拟电压的幅度表示声音的强弱，但计算机只认识数字信号音的强弱，但计算机只认识数字信号 在计算机中，所有信息均以数字表示。在计算机中，所有信息均以数字表示。声音信号也用一系列的数字表示，称为数声音信号也用一系列的数字表示，称为数字音频。从模拟等字音频。从模拟等 音频信号采集音频信号采集 取取样样（也也称称采采样样）是是将将时时间间上上连连续续变变化化的的信信号号，转转换换为为时时间间上上离离散散的的信信号号，即即将将时时间间上上连

8、连续续变变化化的的模模拟拟量量转转换换为为一一系系列列等间隔的脉冲，脉冲的幅度取决于输入模拟量。等间隔的脉冲，脉冲的幅度取决于输入模拟量。1.1.取样和保持取样和保持 音频信号数字化音频信号数字化取样过程取样过程 采样脉冲采样脉冲 输输入入模模拟拟信信号号 采采样样输输出出信信号号 模模拟拟信信号号经经采采样样后后，得得到到一一系系列列样样值值脉脉冲冲。采采样样脉脉冲冲宽宽度度一一般般是是很很短短暂暂的的，在在下下一一个个采采样样脉脉冲冲到到来来之之前前，应应暂暂时时保保持持所所取取得得的的样样值值脉脉冲冲幅幅度度，以以便便进进行行转转换换。因因此此，在在取取样样电电路路之之后须加后须加保持电

9、路保持电路。在采样脉冲在采样脉冲S(tS(t) )到来的时间到来的时间内，内，VTVT导通，导通，U UI I( (t t) )向电容向电容C C充电，假充电，假定充电时间常数远小于定充电时间常数远小于，则有：则有：U UO O(t(t) )U US S(t(t) )U UI I(t(t) )。采样采样采样结束，采样结束，VTVT截止，而电容截止，而电容C C上电压保持充电电压上电压保持充电电压U UI I(t(t) )不变，直到不变，直到下一个采样脉冲到来为止。下一个采样脉冲到来为止。保持保持 场效应管场效应管VTVT为为采样门采样门，电容，电容C C为为保持电容保持电容，运算放大器为，运算

10、放大器为跟跟随器随器，起缓冲，起缓冲隔离隔离作用。作用。取样保持电路及输出波形取样保持电路及输出波形音频信号数字化音频信号数字化 输输入入的的模模拟拟电电压压经经过过取取样样保保持持后后，得得到到的的是是阶阶梯梯波波。而而该该阶阶梯梯波波仍仍是是一一个个可可以以连连续续取取值值的的模模拟拟量量，但但n n位位数数字字量量只只能能表表示示2 2n n个个数数值值。因因此此，用用数数字字量量来来表表示示连连续续变变化化的的模模拟拟量量时时就就有有一一个个类类似于似于四舍五入的近似问题四舍五入的近似问题。2.2.量化和编码量化和编码 将采样后的样值电平归化到与之接近的离散电平上，这个过将采样后的样值

11、电平归化到与之接近的离散电平上，这个过程称为程称为量化量化。指定的离散电平称为。指定的离散电平称为量化电平量化电平U Uq q 。用二进制数码。用二进制数码来表示各个量化电平的过程称为来表示各个量化电平的过程称为编码编码。两个量化电平之间的差值。两个量化电平之间的差值称为称为量化单位量化单位，位数越多，量化等级越细，位数越多，量化等级越细，就越小。取样保就越小。取样保持后未量化的持后未量化的U Uo o值与量化电平值与量化电平U Uq q值通常是不相等的，其差值称为值通常是不相等的，其差值称为量化误差量化误差，即，即= =U Uo o- -U Uq q。量化的方法一般有两种：量化的方法一般有两

12、种：只舍不入法只舍不入法和和有舍有入法有舍有入法。音频信号数字化音频信号数字化1)1)只舍不入法只舍不入法 当当U Uo o的的尾尾数数时时，舍舍尾尾取取整整。这这种种方方法法总总为为正值，正值，maxmax 。 2)2)有舍有入法有舍有入法 当当U Uo o的的尾尾数数/2/2时时，舍舍尾尾取取整整；当当U Uo o的的尾尾数数/2/2时时，舍舍尾尾入入整整。这这种种方方法法可可正正可可负负，但但是是| | maxmax|= |= /2/2。可可见见，它的误差要小。它的误差要小。 音频信号数字化音频信号数字化 讨论：采样前后信号频谱的变化什么条件下，可以从采样信号不失真地恢复出原信号-奈奎斯

13、特抽样定理的引出求证思路： 理想抽样时域描述-理想抽样频域描述-采样前后信号频谱的变化FT理想抽样 冲激函数：理想抽样输出：理理想想抽抽样样时时域域描描述述理理想想抽抽样样频频域域描描述述附附采样信号的频谱抽样信号的频谱是模拟信号频谱以抽样频率为周期进行周期延拓而成频谱幅度是原信号频谱幅度的1/T倍若信号的最高频率 则延拓分量产生频谱混叠结论结论奈奎斯特抽样定理 要想抽样后能够不失真地还原出原信号，则抽样频率必须大于两倍信号谱的最高频率常用音频采样频率有：常用音频采样频率有：常用音频采样频率有：常用音频采样频率有：8kHz8kHz，11.025kHz11.025kHz，22.05kHz22.0

14、5kHz，16kHz16kHz，37.8kHz37.8kHz，44.1kHz44.1kHz，48kHz48kHz A/DA/D转换器有转换器有直接转换法直接转换法和和间接转换法间接转换法两大类。两大类。 直直接接法法是是通通过过一一套套基基准准电电压压与与取取样样保保持持电电压压进进行行比比较较，从从而而直直接接将将模模拟拟量量转转换换成成数数字字量量。其其特特点点是是工工作作速速度度高高，转转换换精精度度容容易易保保证证，调调准准也也比比较较方方便便。直直接接A/DA/D转转换换器器有有计计数数型型、逐逐次次比较型、并行比较型比较型、并行比较型等。等。 间间接接法法是是将将取取样样后后的的模

15、模拟拟信信号号先先转转换换成成中中间间变变量量时时间间t t或或频频率率f f, , 然然后后再再将将t t或或f f转转换换成成数数字字量量。其其特特点点是是工工作作速速度度较较低低，但但转转换换精精度度可可以以做做得得较较高高，且且抗抗干干扰扰性性强强。间间接接A/DA/D转转换换器器有有单单次次积分型、双积分型积分型、双积分型等。等。二、二、A/DA/D转换器的主要电路形式转换器的主要电路形式分辨率分辨率= 1.1.分辨率分辨率 分分辨辨率率指指A/DA/D转转换换器器对对输输入入模模拟拟信信号号的的分分辨辨能能力力。从从理理论论上上讲讲，一一个个n n位位二二进进制制数数输输出出的的A

16、/DA/D转转换换器器应应能能区区分分输输入入模模拟电压的拟电压的2 2n n个不同量级，能区分输入模拟电压的最小差异个不同量级，能区分输入模拟电压的最小差异 （满量程输入的（满量程输入的1/21/2n n）。）。 三、三、A/DA/D转换器的主要技术指标转换器的主要技术指标例如，例如，A/DA/D转换器的输出为转换器的输出为1212位二进制数，最大输入模拟信号位二进制数，最大输入模拟信号为为10V10V，则其分辨率为，则其分辨率为 2. 2. 转换时间转换时间 转转换换时时间间是是指指A/DA/D转转换换器器从从接接到到转转换换启启动动信信号号开开始始，到到输输出端获得稳定的数字信号所经过的

17、时间。出端获得稳定的数字信号所经过的时间。 A/DA/D转转换换器器的的转转换换速速度度主主要要取取决决于于转转换换电电路路的的类类型型，不不同同类型类型A/DA/D转换器的转换速度相差很大。转换器的转换速度相差很大。双积分型双积分型A/DA/D转换器的转换速度转换器的转换速度最慢最慢，需，需几百毫秒几百毫秒左右；左右；逐次逼近式逐次逼近式A/DA/D转换器的转换速度转换器的转换速度较快较快，需，需几十微秒几十微秒；并行比较型并行比较型A/DA/D转换器的转换速度转换器的转换速度最快最快，仅需，仅需几十纳秒几十纳秒时间。时间。 3. 3. 转换误差转换误差 它它表表示示A/DA/D转转换换器器

18、实实际际输输出出的的数数字字量量和和理理论论上上输输出出的的数数字字量量之间的差别。常用之间的差别。常用最低有效位的倍数最低有效位的倍数表示。表示。例如，转换误差例如，转换误差 。就表明实际输出的数字量和理。就表明实际输出的数字量和理论上应得到的输出数字量之间的误差小于最低位的半个字。论上应得到的输出数字量之间的误差小于最低位的半个字。例：某信号采集系统要求用一片例：某信号采集系统要求用一片A/DA/D转换集成芯片在转换集成芯片在1s1s内对内对1616个热电个热电偶的输出电压分数进行偶的输出电压分数进行A/DA/D转换。已知热电偶输出电压范围为转换。已知热电偶输出电压范围为0 025mV25

19、mV（对应于（对应于0 0450450温度范围），需分辨的温度为温度范围），需分辨的温度为0.10.1，试问应选，试问应选择几位的择几位的A/DA/D转换器？其转换时间为多少？转换器？其转换时间为多少？解：解：分辨率分辨率= 12位位ADC的分辨率的分辨率= 故需选用故需选用1313位位A/DA/D转换器。转换器。转换时间转换时间= 音频卡由下列部件组成：音频卡由下列部件组成： MIDIMIDI输入输入/ /输出电路；输出电路； MIDIMIDI合成器芯片；合成器芯片； 用来把用来把CDCD音频输入与线输入相混合电路；音频输入与线输入相混合电路； 带有脉冲编码调制电路的模数转换器，用于把模拟信

20、号带有脉冲编码调制电路的模数转换器，用于把模拟信号转换为数字信号以生成波形文件；转换为数字信号以生成波形文件； 用来压缩和解压音频文件的压缩芯片；用来压缩和解压音频文件的压缩芯片； 用来合成语音输出的语音合成器；用来合成语音输出的语音合成器； 用来识别语音输入的语音识别电路；用来识别语音输入的语音识别电路； 输出立体声的音频输出或线输出的输出电路等。输出立体声的音频输出或线输出的输出电路等。3. 3.音频卡的体系结构音频卡的体系结构音频卡的体系结构音频卡的体系结构4. MIDI接口规范（1）MIDI1）MIDI（Musical Instrument Digital Interface）是指乐器

21、数字接口，是数字音乐的国际标准。2） MIDI的音乐符号化过程实际上就是产生MIDI协议信息的过程。3）音乐合成器是电脑音乐系统中最重要的设备之一 。 （2）MIDI接口1）MIDI In（输入口）：接收从其他MIDI装置传来的消息。2）MIDI Out（输出口）：发送某装置生成的原始MIDI消息。向其他设备发送MIDI消息。3）MIDI Thru（转发口）：传送从输人口接收的消息到其他MIDI装置。向其他设备发送MIDI消息。 5.声卡的声道数声卡的声道数 （1）单声道与立体声 （2）四声道环绕 （3）5.1声道 2.2.3 声卡的选择及应用声卡的选择及应用 1.1.声卡的技术指标声卡的技术

22、指标 2.（1）采样频率和量化位数 3.（2）MIDI合成方式 4.（3）DSP数字信号处理器5. （4）音频压缩 2. 声卡与外部设备的连接声卡与外部设备的连接 音箱2、Microphone（麦克风输入）3、Speaker（扬声器输出）4、MIDI/Game Port（MIDI/操纵杆端口）7、CD-ROM音频信号接口6、CD-ROM的接口8、跳接器音频输出IDE接口CD-ROM外部音频设备麦克风操纵杆MIDI声音装置1、Line in（线性输入）5、Volume Control（音量调节旋钮）电源跳接线2.3视频接口视频接口 2.3.1 显示卡显示卡 1显示卡的种类 （1）一般显示卡。完成

23、显示的基本功能，其性能优劣与缓存容量、工艺质量等有关。（2）图形加速卡。目前以AGP显示卡为主，带有图形加速器，显示复杂图像时速度较快。（3）3D图形卡。专为带有3D图形的高档游戏开发的显示卡，三维坐标变换速度快、图形动态显示反映灵敏、清晰。（4）显示/视频输出集成卡。在显卡上集成视频输出电路，在把信号送至显示器正常显示信号的同时，可将信号转换成视频信号，送到视频输出端子，共电视机或录像机接收。（5）显示/TV集成卡。在显示卡上集成TV高频头和视频处理电路，使用该卡既可显示多媒体信息，还可收看电视节目。 2显示卡的结构显示卡的结构 显示卡I/O端口显示缓存数字/模拟转换器图形处理器芯片RGB输

24、出端口板卡总线视频加速器视频输出端(1)(1)电视卡（电视卡（TV TurnerTV Turner）：将标准的NTSC、PAL、SECAM电视信号转换成VGA信号在计算机屏幕上显示，是一块能接收全频道、全制式彩色电视节目的视频信号的转换卡，它的输出与电脑的CRT制式匹配。(2)TV(2)TV编码器（编码器（TV CoderTV Coder）：把VGA信号转为PAL、NTSC、SECAM制式的视频信号，供电视播放或录像制作使用，多用于广告电视片的后期处理。(3)(3)视频捕获卡视频捕获卡：捕捉和编辑静态视频图像，完成视频数字化、编辑以及处理等工作。(4)(4)动态视频捕获和播放卡动态视频捕获和播

25、放卡：用于实时动态视频和声音的同时获取及压缩处理，该卡还具有储存和播放功能。常用于视觉传达系统中的现场监控、办公自动化和多媒体节目创作等场合。3.3.3.3.各种功能的视频卡各种功能的视频卡各种功能的视频卡各种功能的视频卡2.3.2视频采集卡1.视频采集卡视频采集卡将视频信号连续转换成计算机存储的数字视频信号（离散）保存在计算机中或在VGA显示器上显示，完成这种功能的视频卡称之为视频采集卡，或称为视频转换卡。如果能够实时完成压缩，则称实时压缩卡。通常可将外部视频输入信号叠加在显示器上，并将视频输入信号变换成计算机可存储的信息保存在硬盘中。只能单帧捕获的，称为图像卡。 2. 视频采集卡视频采集卡

26、的连接的连接视音频信号线视音频信号线视音频信号线电视录象机摄象机VGA输入VGA输出S视频端子视频捕获卡VGA显示卡显示器VGA回路线VGA数据线3.3.视频卡的主要功能视频卡的主要功能全活动数字图像的显示、抓取、录制、支持Microsoft Video for Windows；可以从录像机（VCR）、摄像机、ID、IV等视频源中抓取定格，存储输出图像；近似真彩色YUV格式图像缓冲区，并可将缓冲区映射到高端内存；可按比例缩放、剪切、移动、扫描视频图像；色度、饱和度、亮度、对比度及R、G、B三色比例可调；可用软件选端口地址和IRQ；具有若干个可用软件相互切换的视频输入源，以其中一个做活动显示。

27、视频信号源、摄像机、录像机或激光视盘的信号首先经过A/D变换，送到多制式数字解码器进行解码得到YUV数据，然后由视频窗口控制器对其进行剪裁，改变比例后存入帧存储器。帧存储器的内容在窗口控制器的控制下，与VGA同步信号或视频编码器的同步信号同步，再送到D/A变换器变成模拟的RGB信号，同时送到数字式视频编辑器进行视频编码，最后输出到VGA监视器及电视机或录像机。 4.4.4.4.视频采集卡的工作原理视频采集卡的工作原理视频采集卡的工作原理视频采集卡的工作原理视频采集卡的结构原理图视频采集卡的结构原理图窗口控制器窗口控制器-PCPC总线接口部分总线接口部分窗口控制器窗口控制器 视频输入剪裁、变比例

28、部分视频输入剪裁、变比例部分 (1) (1) 激光驱动器激光驱动器激光驱动器激光驱动器 (2) (2) 激光盘激光盘激光盘激光盘片片片片 CD-ROMCD-ROM的构成的构成的构成的构成2.4.1 2.4.1 什么是什么是什么是什么是CD-ROMCD-ROM CD-ROMCD-ROM的性质的性质的性质的性质 只读属性只读属性只读属性只读属性 ( (用户不能写入，只能读出用户不能写入，只能读出用户不能写入，只能读出用户不能写入，只能读出) ) 光学存储原理光学存储原理光学存储原理光学存储原理 ( (激光烧结激光烧结激光烧结激光烧结) ) CD-RWCD-RW ( (ReWritableReWri

29、table) ) 的性质的性质的性质的性质 可读写属性可读写属性可读写属性可读写属性 (CD-R(CD-R盘片：追加写盘片：追加写盘片：追加写盘片：追加写/ /读读读读 CD-RWCD-RW盘片：可读盘片：可读盘片：可读盘片：可读/ /擦写擦写擦写擦写) ) 光学存储原理光学存储原理光学存储原理光学存储原理 ( (激光烧结激光烧结激光烧结激光烧结) )2.4 光存储设备光存储设备 2.4.2 CD-ROM2.4.2 CD-ROM工作原理工作原理工作原理工作原理激光头激光头激光头激光头聚碳酸酯片基聚碳酸酯片基聚碳酸酯片基聚碳酸酯片基铝反射层铝反射层铝反射层铝反射层标签表面标签表面标签表面标签表面

30、聚焦透镜聚焦透镜聚焦透镜聚焦透镜激光源激光源激光源激光源数字信号数字信号数字信号数字信号电信号电信号电信号电信号光电转换光电转换光电转换光电转换译码译码译码译码数据凹坑数据凹坑数据凹坑数据凹坑激光盘激光盘激光盘激光盘CD-ROM /CD-R盘片的构造CD-ROM /CD-R盘片的物理层次CD-ROM漆膜保护层反射铝层凸凹凸凹凸聚碳酸脂基层CD-R漆膜保护层反射金层染料记录层凸凹凸凹凸聚碳酸脂基层光盘读取原理DVD盘片的物理结构盘片的物理结构单面单层单面双层双面单层双面双层4.7GB17GBDVD与与CD的比较的比较最小凹坑长道间距红外激光波长CDDVD0.834m0.4 m1.6 m0.74

31、m780-790nm635-650nm CD-DACD-DA标准标准标准标准 ( (Compact Disc - Digital Audio)Compact Disc - Digital Audio)PHILIPSPHILIPS & & SONYSONY共同提出共同提出共同提出共同提出容量容量容量容量 74 min (44.1kHz / 16bit / Stereo) 74 min (44.1kHz / 16bit / Stereo)传输传输传输传输 176400 Byte /s (172.3KB /s) 176400 Byte /s (172.3KB /s) CD-ROMCD-ROM标准标准

32、标准标准 ( (Compact Disc - Read Only Memory)Compact Disc - Read Only Memory)PHILIPSPHILIPS & & SONYSONY共同制定共同制定共同制定共同制定, 1988, 1988年正式公布年正式公布年正式公布年正式公布, , 命名为命名为命名为命名为ISO9660ISO9660标准标准标准标准容量容量容量容量 650MB 650MB74 min74 min基本传输速率基本传输速率基本传输速率基本传输速率 150KB/s (75 150KB/s (75扇区扇区扇区扇区20482048字节字节字节字节=153600 Byt

33、e/s)=153600 Byte/s)激激激激 光光光光 驱驱驱驱 动动动动 器器器器 CD-ROM 2x 2 CD-ROM 2x 2倍于基本传输速率倍于基本传输速率倍于基本传输速率倍于基本传输速率 CD-ROM 4x 4CD-ROM 4x 4倍于基本传输速率倍于基本传输速率倍于基本传输速率倍于基本传输速率 CD-ROM 52x 52CD-ROM 52x 52倍于基本传输速率倍于基本传输速率倍于基本传输速率倍于基本传输速率2.4.3 激光存储器激光存储器标准标准 CD-I CD-I 标准标准标准标准 (CD-Interactive)(CD-Interactive) CD CD交互式标准，用于家

34、用音响电器交互式标准，用于家用音响电器交互式标准，用于家用音响电器交互式标准，用于家用音响电器 CD-ROM XA CD-ROM XA 标准标准标准标准 ( (CD-ROM Extended Architecture)CD-ROM Extended Architecture) CD-ROM CD-ROM扩展结构标准，用于计算机扩展结构标准，用于计算机扩展结构标准，用于计算机扩展结构标准，用于计算机，把声音、图像、文字等，把声音、图像、文字等，把声音、图像、文字等，把声音、图像、文字等 不同信息记录在一条轨道上不同信息记录在一条轨道上不同信息记录在一条轨道上不同信息记录在一条轨道上 VedioV

35、edio CD CD 标准标准标准标准 图像数据压缩标准，图像数据压缩标准，图像数据压缩标准，图像数据压缩标准， 简称简称简称简称VCDVCD，采用采用采用采用 MPEG-1MPEG-1压缩技术压缩技术压缩技术压缩技术 Photo CD Photo CD 标准标准标准标准 Kodak Kodak公司制定的数字化照片存放标准，简称公司制定的数字化照片存放标准，简称公司制定的数字化照片存放标准，简称公司制定的数字化照片存放标准，简称PCDPCD标准标准标准标准 DVD DVD 标准标准标准标准 ( (Digital Versatile Disk)Digital Versatile Disk) 采用

36、采用采用采用MPEG-2MPEG-2压缩技术的标准，可存放压缩技术的标准，可存放压缩技术的标准，可存放压缩技术的标准，可存放488488分钟影片、分钟影片、分钟影片、分钟影片、 4.7 4.7GBGB17GB17GB的的的的数据数据数据数据CD-ROMCD-ROM标准标准标准标准 显示适配器显示适配器显示适配器显示适配器显示器显示器显示器显示器主机箱主机箱主机箱主机箱主板主板主板主板显示电缆显示电缆显示电缆显示电缆2.4.4 2.4.4 显示适配器显示适配器显示适配器显示适配器 显示缓冲存储器容量与芯片显示缓冲存储器容量与芯片显示缓冲存储器容量与芯片显示缓冲存储器容量与芯片 64MB 128M

37、B64MB 128MB DDR SGRAM / DDR SDRAM DDR SGRAM / DDR SDRAM 显示存储器频率显示存储器频率显示存储器频率显示存储器频率 620 MHz620 MHz 显示芯片型号显示芯片型号显示芯片型号显示芯片型号 Radeon9700 ProRadeon9700 Pro 图形加速功能图形加速功能图形加速功能图形加速功能 三维效果增速三维效果增速三维效果增速三维效果增速 ￥65065036003600元元元元 AG-411 AG-411 技嘉技嘉技嘉技嘉GV-R9700 PROGV-R9700 PRO显示信号输出显示信号输出显示信号输出显示信号输出 显示处理器

38、显示处理器显示处理器显示处理器2.5 2.5 多媒体多媒体多媒体多媒体I/OI/O设备设备设备设备数码照相机数码照相机数码照相机数码照相机彩色扫描仪彩色扫描仪彩色扫描仪彩色扫描仪语音识别设备语音识别设备语音识别设备语音识别设备光盘存储介质光盘存储介质光盘存储介质光盘存储介质半导体存储介质半导体存储介质半导体存储介质半导体存储介质数码摄像机数码摄像机数码摄像机数码摄像机彩色投影机彩色投影机彩色投影机彩色投影机彩色打印机彩色打印机彩色打印机彩色打印机常见常见常见常见I/OI/O设备设备设备设备2.5.12.5.12.5.2 2.5.2 触摸屏触摸屏触摸屏触摸屏 触摸屏触摸屏触摸屏触摸屏 输入设备，

39、坐标定位装置输入设备，坐标定位装置输入设备，坐标定位装置输入设备，坐标定位装置 触摸屏组成触摸屏组成触摸屏组成触摸屏组成显示器显示器显示器显示器触摸检测装置触摸检测装置触摸检测装置触摸检测装置触摸屏控制卡触摸屏控制卡触摸屏控制卡触摸屏控制卡驱动程序驱动程序驱动程序驱动程序 作作作作 用用用用 将坐标信息送入计算机将坐标信息送入计算机将坐标信息送入计算机将坐标信息送入计算机 触摸检测装置触摸检测装置触摸检测装置触摸检测装置 特点：高透明度，可触摸特点：高透明度，可触摸特点：高透明度，可触摸特点：高透明度，可触摸 作用：获得触摸坐标信息作用：获得触摸坐标信息作用：获得触摸坐标信息作用：获得触摸坐标

40、信息 触摸屏控制卡触摸屏控制卡触摸屏控制卡触摸屏控制卡 作用：分析触摸坐标信息作用：分析触摸坐标信息作用：分析触摸坐标信息作用：分析触摸坐标信息 坐标信息数字化坐标信息数字化坐标信息数字化坐标信息数字化 经电缆传送至主机经电缆传送至主机经电缆传送至主机经电缆传送至主机电缆电缆电缆电缆 驱动程序驱动程序驱动程序驱动程序 作用：提供数据分析方法作用：提供数据分析方法作用：提供数据分析方法作用：提供数据分析方法 规范信号传送格式规范信号传送格式规范信号传送格式规范信号传送格式 控制硬件动作控制硬件动作控制硬件动作控制硬件动作 电阻触摸屏电阻触摸屏电阻触摸屏电阻触摸屏 +5V+5V+5V+5V+5V+

41、5V0V0V0V0VX X方向方向方向方向Y Y方向方向方向方向第第第第1 1层层层层 I TOI TO第第第第2 2层层层层 I TOI TO第第第第1 1层层层层 I TOI TO第第第第2 2层层层层 I TOI TOR R触摸屏种类及其技术特点触摸屏种类及其技术特点触摸屏种类及其技术特点触摸屏种类及其技术特点 将检测到的电阻值转换成坐标数字信息将检测到的电阻值转换成坐标数字信息将检测到的电阻值转换成坐标数字信息将检测到的电阻值转换成坐标数字信息 表面声波触摸屏表面声波触摸屏表面声波触摸屏表面声波触摸屏 发射发射发射发射X X方向方向方向方向Y Y方向方向方向方向第第第第1 1层层层层第

42、第第第2 2层层层层发射发射发射发射接收接收接收接收接收接收接收接收第第第第1 1层层层层 I TOI TO第第第第2 2层层层层 I TOI TO 矢量压力触摸屏矢量压力触摸屏矢量压力触摸屏矢量压力触摸屏 将触摸压力点的位置和压力转换成坐标信息将触摸压力点的位置和压力转换成坐标信息将触摸压力点的位置和压力转换成坐标信息将触摸压力点的位置和压力转换成坐标信息 将阻挡声波的位置转换成坐标数字信息将阻挡声波的位置转换成坐标数字信息将阻挡声波的位置转换成坐标数字信息将阻挡声波的位置转换成坐标数字信息触摸屏种类及其技术特点触摸屏种类及其技术特点触摸屏种类及其技术特点触摸屏种类及其技术特点 扫描仪种类扫

43、描仪种类扫描仪种类扫描仪种类台式扫描仪台式扫描仪台式扫描仪台式扫描仪平板式扫描仪平板式扫描仪平板式扫描仪平板式扫描仪底片扫描仪底片扫描仪底片扫描仪底片扫描仪 ( (透射式透射式透射式透射式) )2.5.3 2.5.3 图像扫描仪图像扫描仪图像扫描仪图像扫描仪手持扫描仪手持扫描仪手持扫描仪手持扫描仪滚筒扫描仪滚筒扫描仪滚筒扫描仪滚筒扫描仪 按结构分：按结构分：按结构分：按结构分： 按原理分：反射式按原理分：反射式按原理分：反射式按原理分：反射式手持式手持式手持式手持式、平板式、平板式、平板式、平板式 、滚筒式、滚筒式、滚筒式、滚筒式、台式、台式、台式、台式、透射式、透射式、透射式、透射式、多用机

44、、多用机、多用机、多用机 透射式扫描原理透射式扫描原理透射式扫描原理透射式扫描原理扫描样张扫描样张扫描样张扫描样张光电转换器光电转换器光电转换器光电转换器光源光源光源光源底片扫描仪底片扫描仪底片扫描仪底片扫描仪 扫描样张扫描样张扫描样张扫描样张光电转换器光电转换器光电转换器光电转换器导轨导轨导轨导轨光源光源光源光源数字信号输出数字信号输出数字信号输出数字信号输出扫描基本工作原理扫描基本工作原理扫描基本工作原理扫描基本工作原理 反射式扫描原理反射式扫描原理反射式扫描原理反射式扫描原理数字信号输出数字信号输出数字信号输出数字信号输出识别反射光线识别反射光线识别反射光线识别反射光线识别穿透光线识别穿

45、透光线识别穿透光线识别穿透光线平板式扫描仪平板式扫描仪平板式扫描仪平板式扫描仪 扫描仪的技术指标扫描仪的技术指标扫描仪的技术指标扫描仪的技术指标 光学扫描分辨率光学扫描分辨率光学扫描分辨率光学扫描分辨率 扫描仪的固有分辨率，由光学系统决定扫描仪的固有分辨率，由光学系统决定扫描仪的固有分辨率，由光学系统决定扫描仪的固有分辨率，由光学系统决定 1200dpi1200dpi 差值扫描分辨率差值扫描分辨率差值扫描分辨率差值扫描分辨率 通过软件计算，以补充像点的形式提高分辨率通过软件计算，以补充像点的形式提高分辨率通过软件计算，以补充像点的形式提高分辨率通过软件计算，以补充像点的形式提高分辨率 7200

46、dpi7200dpi 彩色还原数量彩色还原数量彩色还原数量彩色还原数量 用二进制数表示颜色，用二进制数表示颜色，用二进制数表示颜色，用二进制数表示颜色，8bit / 16bit / 24bit / 36bit / 48bit8bit / 16bit / 24bit / 36bit / 48bit 扫描次数扫描次数扫描次数扫描次数 分色系统的分色模式，有多次扫描和一次扫描之分分色系统的分色模式，有多次扫描和一次扫描之分分色系统的分色模式，有多次扫描和一次扫描之分分色系统的分色模式，有多次扫描和一次扫描之分 接口形式接口形式接口形式接口形式 扫描仪与计算机的连接形式，扫描仪与计算机的连接形式，扫描

47、仪与计算机的连接形式，扫描仪与计算机的连接形式，IDE / USB / SCSIIDE / USB / SCSI中档数码照相机中档数码照相机中档数码照相机中档数码照相机2.5.4 2.5.4 2.5.4 2.5.4 数码照相机与摄像机数码照相机与摄像机数码照相机与摄像机数码照相机与摄像机1. 1. 发展及种类发展及种类发展及种类发展及种类高级数码照相机高级数码照相机高级数码照相机高级数码照相机影楼专用数码照相机影楼专用数码照相机影楼专用数码照相机影楼专用数码照相机家用数码摄像机家用数码摄像机家用数码摄像机家用数码摄像机( (数字成像设备数字成像设备数字成像设备数字成像设备) )专业数码摄像机专

48、业数码摄像机专业数码摄像机专业数码摄像机家用数码摄像机家用数码摄像机家用数码摄像机家用数码摄像机2 2. .数码照相机的工作原理数码照相机的工作原理数码照相机的工作原理数码照相机的工作原理镜头镜头镜头镜头影像影像影像影像数字信号数字信号数字信号数字信号译码器译码器译码器译码器 存储介质存储介质存储介质存储介质 数据接口数据接口数据接口数据接口 软盘软盘软盘软盘 微型硬盘微型硬盘微型硬盘微型硬盘 压缩闪存卡压缩闪存卡压缩闪存卡压缩闪存卡 ( (存储卡存储卡存储卡存储卡) ) CD-RW CD-RW激光盘激光盘激光盘激光盘 译码器译码器译码器译码器 作用作用作用作用 将电信号转换成数字信息将电信号

49、转换成数字信息将电信号转换成数字信息将电信号转换成数字信息 CCDCCD ( (C Charged harged C Coupled oupled D Device)evice) ( (光电偶合器件光电偶合器件光电偶合器件光电偶合器件) ) 基本光敏单元基本光敏单元基本光敏单元基本光敏单元 像素像素像素像素 作用作用作用作用 将可见光转换成电信号将可见光转换成电信号将可见光转换成电信号将可见光转换成电信号 技术指标技术指标技术指标技术指标 LCDLCD显示屏显示屏显示屏显示屏 ( (彩色彩色彩色彩色/ /单色单色单色单色/ /像素数量像素数量像素数量像素数量) )数字信号数字信号数字信号数字信

50、号译码器译码器译码器译码器 存储介质存储介质存储介质存储介质 数据接口数据接口数据接口数据接口 像素数量像素数量像素数量像素数量 (200(200万万万万 1200 1200万万万万) ) 光敏元件排列方式光敏元件排列方式光敏元件排列方式光敏元件排列方式直排列直排列直排列直排列 交错排列交错排列交错排列交错排列 CFCF卡卡卡卡 (Compact Flash)(Compact Flash) 内置内置内置内置ATA/IDEATA/IDE控制控制控制控制 最大容量最大容量最大容量最大容量1GB1GB SMSM卡卡卡卡 (Smart Media)(Smart Media) 最大容量最大容量最大容量最

51、大容量128MB128MB MSMS卡卡卡卡 (Memory Stick)(Memory Stick) SONY SONY专用、高速专用、高速专用、高速专用、高速 最大容量最大容量最大容量最大容量1GB1GB XDXD卡卡卡卡 (XD-Picture)(XD-Picture) 最大容量最大容量最大容量最大容量8GB8GB 数据接口数据接口数据接口数据接口 USB / Video USB / Video 输出接口输出接口输出接口输出接口 IEEE 1394 IEEE 1394 高速接口高速接口高速接口高速接口 光学镜头与快门光学镜头与快门光学镜头与快门光学镜头与快门1. 1. 各种类型的打印机各

52、种类型的打印机各种类型的打印机各种类型的打印机喷墨打印机喷墨打印机喷墨打印机喷墨打印机彩色激光打印机彩色激光打印机彩色激光打印机彩色激光打印机2. 5. 5 2. 5. 5 彩色打印机彩色打印机彩色打印机彩色打印机喷墨打印机喷墨打印机喷墨打印机喷墨打印机照片打印机照片打印机照片打印机照片打印机2.2.打印机重要参数打印机重要参数打印机重要参数打印机重要参数 打印分辨率打印分辨率打印分辨率打印分辨率 720 2880dpi720 2880dpi 打印速度打印速度打印速度打印速度 ppmppm ( (页页页页/ /分钟分钟分钟分钟) ) 打印介质打印介质打印介质打印介质 普通纸、专用纸、照片纸、胶

53、片、转印纸等普通纸、专用纸、照片纸、胶片、转印纸等普通纸、专用纸、照片纸、胶片、转印纸等普通纸、专用纸、照片纸、胶片、转印纸等 耗材成本耗材成本耗材成本耗材成本 墨盒、颜料等墨盒、颜料等墨盒、颜料等墨盒、颜料等3.3.激光激光激光激光打印原理打印原理打印原理打印原理激光彩色打印机使用激光彩色打印机使用4 4个鼓，处理过程极其复杂。主要由着色装置、有机光个鼓，处理过程极其复杂。主要由着色装置、有机光导带、打印机控制器、激光器、传送鼓、传送滚筒及熔合固化装置构成。导带、打印机控制器、激光器、传送鼓、传送滚筒及熔合固化装置构成。工作时，有机光导带内的预充电装置先在光导带上充电，产生一层均匀电荷，工作

54、时，有机光导带内的预充电装置先在光导带上充电，产生一层均匀电荷，激光器产生的激光束射到光导带上时，使光导带相应点放电。由于光导带不激光器产生的激光束射到光导带上时，使光导带相应点放电。由于光导带不停的运动，所以不同强度的激光束就在光导带上形成放电程度不一的放电区，停的运动，所以不同强度的激光束就在光导带上形成放电程度不一的放电区，这些放电区就组成了与该图像相对应的潜像。当光导带上的潜像从着色装置这些放电区就组成了与该图像相对应的潜像。当光导带上的潜像从着色装置下方通过时，与光导带接触的着色装置打开，着色剂附着在光导带放电区下方通过时，与光导带接触的着色装置打开，着色剂附着在光导带放电区（充电区

55、对着色剂起排斥作用，所以着色剂不能附着其上）。光导带不停的（充电区对着色剂起排斥作用，所以着色剂不能附着其上）。光导带不停的旋转，以上着色过程多次进行，从而使四种颜色都按原图像色彩附着其上，旋转，以上着色过程多次进行，从而使四种颜色都按原图像色彩附着其上，这样就得到一个完整的彩色图像。这样就得到一个完整的彩色图像。 第第第第2 2章章章章 小结小结小结小结本本章章主主要要了了多多媒媒体体个个人人计计算算机机硬硬件件系系统统的的组组成成和和硬硬件件系系统统的的各各种种外外部部设设备备以以及及与与外外部部设设备备连连接接的的控制接口卡。控制接口卡。音音频频卡卡和和视视频频卡卡是是多多媒媒体体计计算

56、算机机的的重重要要部部件件，本本章章介介绍绍了了其其基基本本结结构构和和工工作作原原理理。光光存存储储器器是是多多媒媒体体计计算算机机的的关关键键部部件件，本本章章对对各各类类光光存存储储器器作作了详细的介绍。了详细的介绍。扫描仪、数码相机、扫描仪、数码相机、触摸屏、激光彩色打印机等触摸屏、激光彩色打印机等触摸屏、激光彩色打印机等触摸屏、激光彩色打印机等是人们使用和开发多媒体产品时经常用到的外部是人们使用和开发多媒体产品时经常用到的外部是人们使用和开发多媒体产品时经常用到的外部是人们使用和开发多媒体产品时经常用到的外部设备，被叫做设备，被叫做设备，被叫做设备，被叫做“扩展设备扩展设备扩展设备扩展设备”，本章对其原理和特，本章对其原理和特，本章对其原理和特，本章对其原理和特性也作了介绍。性也作了介绍。性也作了介绍。性也作了介绍。