廣告?zhèn)髅蕉嗝襟w計算機系統(tǒng)

1、第二章 多媒體計算機系統(tǒng)通過本章學(xué)習(xí)，了解多媒體系統(tǒng)的硬件、軟件以及多媒體計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)。重 點是學(xué)會 CD-ROM 光盤信息的讀取、 掃描儀和數(shù)碼相機的使用， 了解多媒體系統(tǒng)軟件的種 類和多媒體計算機的性能。對多媒體計算機體系結(jié)構(gòu)有一個初步的認(rèn)識。2.1 多媒體系統(tǒng)硬件多媒體設(shè)備包括所有可以處理多媒體數(shù)據(jù)的設(shè)備。例如，多媒體數(shù)據(jù)的輸入、編輯、 輸出、存儲等設(shè)備。多媒體計算機系統(tǒng)是指能對文本、圖形、圖像、音頻、動畫和視頻等多媒體信息，進 行邏輯互連、獲取、編輯、存儲和播放等功能的一個計算機系統(tǒng)。通常多媒體系統(tǒng)由多媒體硬件系統(tǒng)、多媒體操作系統(tǒng)、多媒體創(chuàng)作工具和多媒體應(yīng)用 系統(tǒng)等四部分組成。

2、一、多媒體系統(tǒng)硬件由計算機傳統(tǒng)硬件設(shè)備 （CPU、存儲器等）、光盤存儲器、音頻輸入/輸出和處理設(shè)備、視頻輸入輸出和處理設(shè)備、多媒體通信傳輸設(shè)備等選擇性地組合起來，構(gòu)成多媒體硬件 系統(tǒng)。二、光盤驅(qū)動器光盤存儲器是由光盤驅(qū)動器和盤片組成的，它可以存儲聲、文、圖等多媒體信息。光 盤驅(qū)動器是讀取 CD-ROM 盤片中信息的設(shè)備。1 CD-ROM 的特點標(biāo)準(zhǔn)化存儲容量大只讀屬性播放 CD 音樂交叉平臺兼容性快速的檢索方法多種媒體融合價格低廉2光盤驅(qū)動器與計算機的接口光盤驅(qū)動器與計算機常用的接口有 SCSI 接口、專用接口、 IDE 接口和 AT 接口等。SCSI接口專用接口IDE接口 AT 接口3數(shù)據(jù)傳

3、輸速率數(shù)據(jù)傳輸速率是指光盤驅(qū)動器隨機讀取數(shù)據(jù)到計算機的內(nèi)存的速度。數(shù)據(jù)傳輸速率在 很大程度上取決于光盤驅(qū)動器中的 CD-ROM 盤片的轉(zhuǎn)速。4光盤驅(qū)動器光盤驅(qū)動器可以分為內(nèi)置式光盤驅(qū)動器和外置式光盤驅(qū)動器。 光盤驅(qū)動器硬件通常包括三個部件： CD-ROM 驅(qū)動器、電纜和控制卡。三、音頻卡 音頻卡是處理和播放多媒體聲音的關(guān)鍵部件，它通過插入主板擴展槽中與主機相連。 音頻卡從聲源獲取聲音后，進行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換或壓縮等處理，然后存入計算機中進行處 理。音頻卡還可以把經(jīng)過計算機處理的數(shù)字化聲音通過解壓縮、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換后，送到 輸出設(shè)備進行播放或錄制。四、視頻卡視頻卡通過插入主板擴展槽中與主機相連。 通過

4、卡上的輸入輸出接口可以與錄像機、 攝像機、影碟機和電視機等連接，使之能采集來自這些設(shè)備的模擬信號，并以數(shù)字化的形 式存入計算機中進行編輯或處理，也可以在計算機中重新播放。1 V-CD 解壓卡V-CD 解壓卡也叫電影卡，是 MPEG 解壓縮卡的俗稱，它是用于在 PC 機上播放 V-CD 電影節(jié)目的硬件接口卡。2電視轉(zhuǎn)換卡電視編碼卡的功能是把計算機顯示器的 VGA 信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)視頻信號，在電視機上 觀看計算機顯示器上的畫面，或把它通過錄像機錄制到錄像帶上，其輸出方式有 PAL 和 NTSC 兩種制式。五、觸摸屏技術(shù) 通常，計算機輸入設(shè)備是鍵盤和鼠標(biāo)，輸入信息時，需要輸入一些命令和移動鼠標(biāo)。 使用

5、觸摸屏?xí)r，用戶只要用手點按屏幕上的按鈕或菜單，就可以完成所需要的操作。選擇觸摸屏?xí)r，要考慮以下幾個方面的因素。連接接口 觸摸屏與計算機的通信是通過串行口或是增加一塊接口卡來實現(xiàn)的。多媒體應(yīng)用程序 大多用鼠標(biāo)來操作，觸摸屏通常提供模擬鼠標(biāo)驅(qū)動程序，應(yīng)用程序一般不需要修改就可以 直接使用在觸摸屏環(huán)境下。觸摸屏的分辨率 觸摸屏的分辨率與屏幕感測所使用的電壓測量器有很大的關(guān)系，采用位數(shù)較高的模數(shù) 轉(zhuǎn)換器，可以獲得比較靈敏的分辨率。線性度與視差 觸摸屏的感應(yīng)點有時與顯示點之間有點差距，這通常是由于感應(yīng)材料的不均勻、非線 性和采樣數(shù)的變化引起的。在選擇觸摸屏?xí)r，必須注意它的線性度和保修期。透光性 屏幕上加

6、裝觸摸屏后，屏幕亮度和清晰度會受到影響，所以在選擇觸摸屏?xí)r，應(yīng)當(dāng)注 意其透光性是否良好，從不同的角度觀看屏幕時，是否有較高的清晰度。六、其他多媒體設(shè)備1掃描儀 掃描儀將圖形的色調(diào)和顏色轉(zhuǎn)換成電子信息形式的數(shù)據(jù)，即用二進制表示這些數(shù)據(jù)， 從而對應(yīng)一個特別的顏色和灰度，然后利用這些數(shù)據(jù)復(fù)制出一幅圖形來。2數(shù)碼相機 數(shù)碼相機可以把用戶拍攝的相片直接輸入計算機。數(shù)碼相機把靜止的影像直接轉(zhuǎn)換為 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，存儲在內(nèi)存或磁盤上。根據(jù)數(shù)碼相機能否脫離計算機單獨拍攝，數(shù)碼相機又可以分為聯(lián)機型和脫機型。 按照結(jié)構(gòu)的不同，數(shù)碼相機可以分為數(shù)字單鏡頭反光式相機、數(shù)字輕便相機等類型。 選購數(shù)碼相機時，應(yīng)考慮以下性能指標(biāo)

7、。分辨率 數(shù)碼相機分辨率的高低決定了所拍攝的影像最終打印出高質(zhì)量畫面的大小，或在計算 機顯示器上所能顯示畫面的大小。彩色深度彩色深度又叫色彩位數(shù)，用來表示數(shù)碼相機的色彩分辨能力。連拍速度數(shù)碼相機拍攝要經(jīng)過 “光信號模擬電信號數(shù)字電信號記錄于存儲介質(zhì)上” 的過程，轉(zhuǎn)換、記錄都花費時間，尤其是記錄花費時間較多，導(dǎo)致所有數(shù)碼相機的連拍速 度不是很快。存儲媒體種類及存儲能力 數(shù)碼相機用的存儲媒體有內(nèi)置存儲式和可移動存儲式媒體。內(nèi)置式存儲媒體與數(shù)碼相 機固化在一起?？梢苿哟鎯γ襟w是隨時可裝入數(shù)碼相機或取出的存儲媒體，存滿后可以隨 時更換，就像更換計算機的軟盤一樣方便，這樣就可以連續(xù)拍攝大量相片?？煞駢嚎s

8、存儲 具有壓縮存儲方式的數(shù)碼相機，可以使人們在拍攝存儲時具有更大的靈活性，但對壓 縮的期望值不能太高，因為數(shù)碼相機采用的壓縮大多是 JPEG 方式，效果并不十分理想。信號的輸出形式 選擇數(shù)碼相機時，在信號的輸出形式上首先要考慮的是與計算機的接口，絕大多數(shù)數(shù) 碼相機都有與計算機相連的 RS-232 接口，有的采用 SCSI 接口與計算機相連，極少部分采 用 RS-422 接口。部分?jǐn)?shù)碼相機還有視頻輸出口。3多媒體投影儀 常用的多媒體投影儀有三種：陰極射線管投影儀、液晶投影儀和數(shù)字投影儀。它們都 可以方便地與計算機相連，并且分辨率可達到相當(dāng)高的程度。衡量多媒體投影儀的性能指標(biāo)有：光通量：以 ANS

9、I 為單位，也稱流明。分辨率：同顯示器分辨率的概念。顏色：支持的顏色范圍，如 1670 萬種。對比度率：如 100： 1。 投影圖像的大?。阂话阋詧D像的對角線為單位。支持的顯示模式：如 VGA 、 VESA 和 Macintosh 機器等。 視頻制式：如 NTSC 、PAL 和 SECAM 。此外，還有音頻和視頻接口標(biāo)準(zhǔn)，燈泡類型和壽命、功耗和使用環(huán)境溫度等。2.2 多媒體系統(tǒng)軟件一、多媒體軟件的分類多媒體系統(tǒng)也可以看成一個層次結(jié)構(gòu)體系， 多媒體系統(tǒng)的中心是 CPU 和存儲器， 從中 心向外依次是支持多媒體數(shù)據(jù)處理的操作系統(tǒng)、視頻卡、屏幕、聲卡和喇叭。如果加上多 媒體材料加工和編輯軟件，就可以

10、進行多媒體素材的制作工作，再加上多媒體綜合和集成 軟件，還可以進行多媒體應(yīng)用系統(tǒng)的創(chuàng)作。如果再有播放系統(tǒng)，多媒體的應(yīng)用軟件就能夠 進行不同程度的公開表演。根據(jù)功能將多媒體軟件分成四類：1支持多媒體信息加工和表演的操作系統(tǒng)Microsoft Windows 具有多任務(wù)處理能力、使用圖形用戶接口，而且還具有動態(tài)連接庫 和動態(tài)數(shù)據(jù)交換等功能。 Windows 是應(yīng)用和開發(fā)多媒體系統(tǒng)的最好環(huán)境。2多媒體加工軟件這是最豐富的多媒體軟件，包括以下幾種。 多媒體材料采集軟件：如聲音的錄制、活動影像的截取、各種圖形的掃描輸入等。 多媒體材料的編輯軟件：如聲音的加工、活動影像的編輯、圖形的藝術(shù)加工、文字的 特技

11、效果加工等。多媒體材料的生成軟件：它用于建立媒體模型、產(chǎn)生媒體數(shù)據(jù)。 許多多媒體軟件已經(jīng)將上述三個部分集成在一起，構(gòu)成一種功能強大的集成化多媒體 材料加工軟件。3多媒體材料集成軟件 多媒體材料集成軟件的功能是把已經(jīng)加工好的各種各樣的多媒體材料集成在一個應(yīng)用 系統(tǒng)中，也就是對文本、圖形、圖像、動畫、視頻和音頻等多媒體信息進行控制和管理， 并把它們按要求連接成完整的多媒體應(yīng)用系統(tǒng)。多媒體材料集成軟件通常分成三類：基于程序語言 這類軟件是指某種高級語言。這種語言必須支持多媒體數(shù)據(jù)的表現(xiàn)。目前廣受開發(fā)者 歡迎的是 Visual Basic ，也可采用 C+ 語言?；诹鞒虉D這類工具要求用戶表達出多媒體

12、系統(tǒng)要表演的思路， 然后由系統(tǒng)自動生成可執(zhí)行代碼。 思路的表達是通過流程來實現(xiàn)的?；跁r間 這類開發(fā)工具的思路是按照時間順序安排多媒體材料的出現(xiàn)。它適合用來開發(fā)簡報系 統(tǒng)。4多媒體應(yīng)用軟件 多媒體應(yīng)用軟件是由各種應(yīng)用領(lǐng)域的專家或開發(fā)人員利用計算機語言或多媒體創(chuàng)作工 具制作的最終多媒體產(chǎn)品。它實現(xiàn)某個特定的應(yīng)用目標(biāo)，是直接面向用戶的。除了上述面向終端用戶的應(yīng)用軟件外，另一類是面向某一領(lǐng)域的用戶應(yīng)用軟件系統(tǒng)， 這是面向大規(guī)模用戶的系統(tǒng)產(chǎn)品。例如，多媒體會議系統(tǒng)，點播電視服務(wù)（ VOD ）等，醫(yī) 用、家用、軍用、工業(yè)應(yīng)用等已成為多媒體應(yīng)用的重要組成方面，多領(lǐng)域應(yīng)用的特點和需 求，推動了多媒體系統(tǒng)用戶

13、應(yīng)用軟件的研究和發(fā)展。二、文字編輯軟件 在多媒體系統(tǒng)中，文字仍然是主要的信息媒體。文字編輯軟件主要用來進行文本的編 輯、排版等操作，為多媒體系統(tǒng)提供必要的文字信息。同時，許多文字編輯軟件允許在編 輯的文本中插入聲音、圖形、圖像等多種媒體，從而為用戶提供多姿多彩的精彩版面和悅 耳的聲音。常用的文字編輯軟件有 Word、 WPS 等。三、繪畫和作圖軟件 繪畫和作圖軟件可以用來繪制各種圖形，作為多媒體計算機系統(tǒng)的基本素材，這些圖 形是非常有用的。四、圖像編輯軟件 圖像編輯軟件主要用來對圖像進行編輯加工操作。五、動畫制作軟件 動畫制作軟件是將一系列畫面連續(xù)顯示達到動畫效果的軟件。動畫制作的基本原理是

14、由軟件提供各類工具產(chǎn)生關(guān)鍵幀，安排顯示的順序和效果，再組合成動畫。根據(jù)動畫是平 面效果還是立體效果，將動畫制作軟件分成二維和三維動畫制作軟件。六、視頻處理軟件 對多媒體應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)者來說，將模擬視頻信號進行數(shù)字化采樣后，應(yīng)對視頻文件 進行編輯或加工，然后才能在多媒體應(yīng)用系統(tǒng)中使用。因此，視頻處理是多媒體應(yīng)用系統(tǒng) 創(chuàng)作中不可缺少的環(huán)節(jié)。七、多媒體集成軟件 多媒體集成軟件主要用來對文本、圖形、圖像、動畫、視頻和音頻等多媒體信息進行 控制和管理，并把它們按要求連接成完整的多媒體應(yīng)用系統(tǒng)。2.3 多媒體計算機體系結(jié)構(gòu) 多媒體系統(tǒng)是一種軟硬件結(jié)合的復(fù)雜系統(tǒng)。一、多媒體系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) 多媒體計算機系統(tǒng)采

15、用層次結(jié)構(gòu)， 主要包括： 應(yīng)用系統(tǒng)、 創(chuàng)作系統(tǒng)、 多媒體核心系統(tǒng)、 多媒體輸入輸出控制接口、多媒體實時壓縮和解壓縮、計算機硬件等。應(yīng)用系統(tǒng)是用戶與多媒體應(yīng)用系統(tǒng)的接口。采用交互式界面控制形式將用戶命令轉(zhuǎn)換 成相應(yīng)的媒體控制信息。創(chuàng)作系統(tǒng)主要涉及多媒體系統(tǒng)的開發(fā)、編輯、命令解釋和媒體播放等功能，將用戶命 令轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)控制信息的場所。多媒體核心系統(tǒng)主要支持對運動圖像和靜止圖像的處理和顯示，為語音和視頻數(shù)據(jù)提 供所需的實時同步任務(wù)調(diào)度，支持標(biāo)準(zhǔn)化的桌面型計算機運行環(huán)境。多媒體輸入輸出控制接口是對多媒體輸入輸出設(shè)備的接口控制。是多媒體硬件和 高層軟件之間的橋梁，直接作用于硬件對其進行驅(qū)動、控制等操作。

16、多媒體實時壓縮和解壓縮主要是指為計算機附屬硬件提供包括視頻和音頻在內(nèi)的實時 壓縮和解壓縮、音頻信號 IO 接口，再配以視頻信號接口及對光驅(qū)的驅(qū)動系統(tǒng)。CPU、內(nèi)存、硬盤、顯示卡及顯示計算機硬件是指多媒體計算機中的硬件設(shè)備，包括器等 計算機必備的硬件設(shè)備。二、多媒體計算機的性能多媒體個人計算機的性能主要從它對音頻、圖形、圖像和視頻等信號處理和管理的能 力來評價。1對音頻信號的處理能力 多媒體計算機的升級套件中必須包括一塊音頻處理卡，它提供了豐富的音頻信號處理 功能。錄入、處理和重放聲波信號用 MIDI 技術(shù)合成音樂2圖形功能多媒體計算機有較強的圖形處理功能。在 VGA 顯示硬件和 Windows 軟件配合下，可 以產(chǎn)生色彩豐富、形象逼真的圖形，并且在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)一定程度的 2D 動畫。3圖像處理功能多媒體計算機通過 VGA 接口卡和顯示器可以逼真、生動地顯示靜止圖像。4視頻處理功能 多媒體計算機對視頻圖像的處理很有限，一般不能實時錄入和壓縮視頻圖像，只能播 放已壓縮好的視頻圖像。隨著壓縮算法的改進和CPU 運算速度的提高，播放的視頻圖像的質(zhì)量也將不斷提高。 對視頻圖像的壓縮軟件的性能也在改善， 現(xiàn)在可采用按