第2章多媒體計算機(MPC)

1、 多媒體處理器 MPC的硬件規(guī)范 MPC的軟件系統(tǒng) 存儲設備 觸摸屏 掃描儀 投影儀/彩色打印機 虛擬現(xiàn)實三維交互工具 數(shù)碼相機 數(shù)碼攝像機 數(shù)碼攝像頭 所謂多媒體個人機就是具有多媒體功能的個人計算機。所謂多媒體個人機就是具有多媒體功能的個人計算機。從硬設備來看，在從硬設備來看，在PC上增加聲音卡和光盤驅(qū)動器，是人們一上增加聲音卡和光盤驅(qū)動器，是人們一般所指的早期的多媒體個人計算機。多媒體技術的發(fā)展，不般所指的早期的多媒體個人計算機。多媒體技術的發(fā)展，不斷賦予斷賦予MPC新的內(nèi)容。另外對新的內(nèi)容。另外對MPC也有不同的理解。對廣大也有不同的理解。對廣大用戶而言，把具有上述功能的用戶而言，把具有

2、上述功能的PC或把增加多媒體升級套件的或把增加多媒體升級套件的現(xiàn)有現(xiàn)有PC叫做叫做MPC。 CPU （Central Process Unit，中央處理單元）簡稱處理器，中央處理單元）簡稱處理器，是計算機的核心，負責處理、運算計算機內(nèi)部的所有數(shù)據(jù)，其性是計算機的核心，負責處理、運算計算機內(nèi)部的所有數(shù)據(jù)，其性能直接影響系統(tǒng)的整體性能。能直接影響系統(tǒng)的整體性能。 1CPU的性能指標：的性能指標： 主頻、外頻和倍頻主頻、外頻和倍頻內(nèi)存總線速度內(nèi)存總線速度 擴展總線速度擴展總線速度 地址總線寬度地址總線寬度 數(shù)據(jù)總線寬度數(shù)據(jù)總線寬度2. 多核心多核心CPU 多核心多核心CPU指將兩個或兩個以上的獨立核

3、心封裝在同一個集指將兩個或兩個以上的獨立核心封裝在同一個集成電路中。例如，雙核成電路中。例如，雙核CPU是基于單個半導體的一個處理器上擁是基于單個半導體的一個處理器上擁有兩個相同功能的核心，即將兩個物理處理器核心整合入一個內(nèi)有兩個相同功能的核心，即將兩個物理處理器核心整合入一個內(nèi)核中。核中。3移動移動CPU 移動移動CPU(Mobile CPU)指筆記本電腦專用的指筆記本電腦專用的CPU。 MPC聯(lián)盟規(guī)定多媒體計算機包括五個基本的部件：個人計聯(lián)盟規(guī)定多媒體計算機包括五個基本的部件：個人計算機（算機（PC），只讀光盤驅(qū)動器（），只讀光盤驅(qū)動器（CD-ROM），聲卡，），聲卡，Windows操作系

4、統(tǒng)和一組音箱或耳機，且對操作系統(tǒng)和一組音箱或耳機，且對CPU、存儲器容量和屏幕顯、存儲器容量和屏幕顯示功能等定有最低的規(guī)格標準。示功能等定有最低的規(guī)格標準。項目項目MPC-1MPC-2MPC-3CPU16MHz 386SX（推薦（推薦386DX或或486SX）25MHz 486SX（推薦（推薦486DX或或DX2）75MHz Pentium或兼容或兼容芯片（推薦芯片（推薦100MHz Pentium）RAM2MB4MB8MB硬盤硬盤30MB160MB540MBCD-ROM150KB/S300KB/S600KB/S聲卡聲卡8位數(shù)字聲音，位數(shù)字聲音，8個合成個合成音、音、MIDI16位數(shù)字聲音、位

5、數(shù)字聲音、8個合成音、個合成音、MIDI16位數(shù)字聲音、位數(shù)字聲音、WAVE TABLE、MIDI顯卡顯卡640 0480，16色色（推薦（推薦256色）色）640480 256色色（推薦（推薦65536色）色）640 0480 65536色色（推薦圖形加速卡）（推薦圖形加速卡）視頻播放視頻播放352 2240 30FPS（352 2288 25FP）15Bit/PixesI/O端口端口MIDI接口、串并口、游接口、串并口、游戲桿接口戲桿接口MIDI接口、串并口、游戲桿接接口、串并口、游戲桿接口口MIDI接口、串并口、游戲接口、串并口、游戲桿接口桿接口操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)DOS版本版本3.1以上、

6、以上、Windows3.0帶多媒體擴帶多媒體擴展展DOS版本版本3.1以上、以上、Windows3.1Windows3.1 多媒體軟件可以劃分成不同的層次或類別。這種多媒體軟件可以劃分成不同的層次或類別。這種劃分是在發(fā)展過程中形成的，并沒有絕對的標準。本劃分是在發(fā)展過程中形成的，并沒有絕對的標準。本書按其功能劃分為五類：驅(qū)動軟件、多媒體操作系統(tǒng)、書按其功能劃分為五類：驅(qū)動軟件、多媒體操作系統(tǒng)、多媒體工具軟件、多媒體應用軟件和多媒體應用系統(tǒng)，多媒體工具軟件、多媒體應用軟件和多媒體應用系統(tǒng)，如圖如圖2.2所示為多媒體軟件系統(tǒng)層次結構。所示為多媒體軟件系統(tǒng)層次結構。圖圖2.2 多媒體軟件系統(tǒng)層次多媒

7、體軟件系統(tǒng)層次多 媒 體 應 用 軟 件 多 媒 體 編 輯 創(chuàng) 作 軟 件 多 媒 體 素 材 制 作 軟 件 多 媒 體 操 作 系 統(tǒng) 或 操 作 環(huán) 境 多 媒 體 驅(qū) 動 軟 件 多媒體軟件中直接和硬件打交道的軟件稱為驅(qū)動多媒體軟件中直接和硬件打交道的軟件稱為驅(qū)動程序。它完成設備的初始化，各種設備操作以及設備程序。它完成設備的初始化，各種設備操作以及設備的打開與關閉等。這種軟件一般由硬件廠商提供。的打開與關閉等。這種軟件一般由硬件廠商提供。 多 媒 體 操 作 系 統(tǒng) ， 又 稱 多 媒 體 核 心 系 統(tǒng)多 媒 體 操 作 系 統(tǒng) ， 又 稱 多 媒 體 核 心 系 統(tǒng)（Multi

8、media Kernel System）。它應具有實時任務）。它應具有實時任務調(diào)度，多媒體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和同步控制機制，對多媒體設調(diào)度，多媒體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和同步控制機制，對多媒體設備的驅(qū)動和控制，以及具有圖形和聲像功能的用戶接備的驅(qū)動和控制，以及具有圖形和聲像功能的用戶接口等。一般是在已有操作系統(tǒng)基礎上擴充與改造，或口等。一般是在已有操作系統(tǒng)基礎上擴充與改造，或者重新設計。者重新設計。 Intel/IBM在在DVI（數(shù)字視頻交互）系統(tǒng)開發(fā)（數(shù)字視頻交互）系統(tǒng)開發(fā) 中推中推出的出的Avss（音頻視頻子系統(tǒng)）和（音頻視頻子系統(tǒng)）和AVK（音頻視頻核心（音頻視頻核心系統(tǒng)）。系統(tǒng)）。 Apple公司在公司在Ma

9、cintosh上推出的上推出的System 7.0中提供中提供的的QuickTime多媒體操縱平臺。多媒體操縱平臺。 Microsoft公司在公司在PC上推出的上推出的Windows 95/98、Windows NT、Windows 2000、Windows XP等微軟等微軟視窗系列操作系統(tǒng)。視窗系列操作系統(tǒng)。 多媒體素材指的是文本、圖形、圖像、聲音、動畫和視多媒體素材指的是文本、圖形、圖像、聲音、動畫和視頻等不同種類的媒體信息。多媒體素材制作軟件是用來采集、頻等不同種類的媒體信息。多媒體素材制作軟件是用來采集、輸入、處理、存儲和輸出媒體數(shù)據(jù)的軟件，如聲音錄制與編輸入、處理、存儲和輸出媒體數(shù)據(jù)

10、的軟件，如聲音錄制與編輯軟件，圖形圖像編輯處理軟件，視頻采集、編輯軟件，動輯軟件，圖形圖像編輯處理軟件，視頻采集、編輯軟件，動畫生成編輯軟件等。畫生成編輯軟件等。 多媒體編輯創(chuàng)作軟件又稱多媒體著作工具，是多媒體專多媒體編輯創(chuàng)作軟件又稱多媒體著作工具，是多媒體專業(yè)人員在多媒體操作系統(tǒng)之上開發(fā)的，供特定應用領域的專業(yè)業(yè)人員在多媒體操作系統(tǒng)之上開發(fā)的，供特定應用領域的專業(yè)人員組織編排多媒體數(shù)據(jù)，且把它們連接成完整的多媒體應用人員組織編排多媒體數(shù)據(jù)，且把它們連接成完整的多媒體應用系統(tǒng)的工具軟件。系統(tǒng)的工具軟件。 多媒體編輯創(chuàng)作軟件實質(zhì)上是一種綜合性的集成軟件包，多媒體編輯創(chuàng)作軟件實質(zhì)上是一種綜合性的集

11、成軟件包，目的是為多媒體開發(fā)設計人員提供一個自動生成程序編碼的綜目的是為多媒體開發(fā)設計人員提供一個自動生成程序編碼的綜合環(huán)境，它不僅提供編輯、組合和調(diào)用各種素材、各種媒體的合環(huán)境，它不僅提供編輯、組合和調(diào)用各種素材、各種媒體的功能，還提供各種媒體對象的顯示順序和導航結構，把應用系功能，還提供各種媒體對象的顯示順序和導航結構，把應用系統(tǒng)的各個部分連接起來。多媒體編輯創(chuàng)作系統(tǒng)和用戶之間具有統(tǒng)的各個部分連接起來。多媒體編輯創(chuàng)作系統(tǒng)和用戶之間具有直觀的交互工作環(huán)境，通過菜單或提示信息引導用戶一步步地直觀的交互工作環(huán)境，通過菜單或提示信息引導用戶一步步地進行制作，所有的控制功能是由編輯創(chuàng)作軟件自動完成和

12、執(zhí)行進行制作，所有的控制功能是由編輯創(chuàng)作軟件自動完成和執(zhí)行的，這樣用戶可省去許多編程環(huán)節(jié)，從而簡化程序設計過程。的，這樣用戶可省去許多編程環(huán)節(jié)，從而簡化程序設計過程。如如Authorware就是一個典型的多媒體編輯創(chuàng)作軟件。就是一個典型的多媒體編輯創(chuàng)作軟件。 多媒體應用軟件是在多媒體硬件平臺上設計開發(fā)的面向應多媒體應用軟件是在多媒體硬件平臺上設計開發(fā)的面向應用的軟件系統(tǒng)，由于與應用密不可分，有時也包括用軟件創(chuàng)作用的軟件系統(tǒng)，由于與應用密不可分，有時也包括用軟件創(chuàng)作工具開發(fā)出來的應用軟件。例如，一般所說的多媒體應用軟件工具開發(fā)出來的應用軟件。例如，一般所說的多媒體應用軟件可能是一套小學生教學系統(tǒng)

13、，也可能是一部聲像俱全的百科全可能是一套小學生教學系統(tǒng)，也可能是一部聲像俱全的百科全書，還可能是一部用戶可以參與但實際像電影的游戲。目前，書，還可能是一部用戶可以參與但實際像電影的游戲。目前，多媒體應用軟件種類十分繁多，既有廣泛使用的公共型應用支多媒體應用軟件種類十分繁多，既有廣泛使用的公共型應用支持軟件，如多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等，也有不需二次開發(fā)的應用軟持軟件，如多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等，也有不需二次開發(fā)的應用軟件。這些軟件開始廣泛應用于教育、培訓、電子出版、影視特件。這些軟件開始廣泛應用于教育、培訓、電子出版、影視特技、動畫制作、電視會議、咨詢服務和產(chǎn)品演示等各個方面；技、動畫制作、電視會議、咨詢服

14、務和產(chǎn)品演示等各個方面；也可支持各種信息系統(tǒng)過程，如通信，數(shù)據(jù)管理等；它還將逐也可支持各種信息系統(tǒng)過程，如通信，數(shù)據(jù)管理等；它還將逐漸深入社會生活的各個領域。漸深入社會生活的各個領域。光存儲設備光存儲設備 （1）光盤）光盤CDCD光盤光盤 VCD光盤光盤 DVDDVD光盤光盤 BDBD光盤光盤 （2）光驅(qū)）光驅(qū)CD-ROMCD-ROM光驅(qū)光驅(qū) DVD光驅(qū)光驅(qū) 康寶光驅(qū)康寶光驅(qū) 刻錄光驅(qū)刻錄光驅(qū) （1）閃存）閃存（2）移動存儲器）移動存儲器 閃存盤（如圖閃存盤（如圖2-1） USB移動硬盤（如移動硬盤（如圖2-2）移動硬盤的特點：移動硬盤的特點：容量大容量大傳輸速度高傳輸速度高使用方便使用方便可

15、靠性提升可靠性提升圖2-1圖2-2外掛式外掛式 內(nèi)置式內(nèi)置式 整體式整體式 投影儀觸摸屏投影儀觸摸屏 電阻式觸摸屏電阻式觸摸屏 電容式觸摸屏電容式觸摸屏 紅外線觸摸屏紅外線觸摸屏 聲表面波觸摸屏聲表面波觸摸屏 壓感式觸摸屏壓感式觸摸屏 分辨率分辨率 尺寸大小尺寸大小 工作方式工作方式 接口方式接口方式 使用壽命使用壽命 感應靈敏度感應靈敏度 手持式掃描儀手持式掃描儀臺式掃描儀臺式掃描儀滾筒式掃描儀滾筒式掃描儀膠片掃描儀膠片掃描儀 原件圖稿面朝下放在掃描儀的玻璃臺上，掃描儀內(nèi)的長條原件圖稿面朝下放在掃描儀的玻璃臺上，掃描儀內(nèi)的長條狀光源投射光照射原件，反射回來的光線經(jīng)一組光學聚焦透鏡狀光源投射光

16、照射原件，反射回來的光線經(jīng)一組光學聚焦透鏡導向后，照射到電荷耦合器件導向后，照射到電荷耦合器件CCD的光敏器件上。的光敏器件上。CCD與半導與半導體集成電路相似，在一片硅單晶上集成了幾千到幾萬個光電三體集成電路相似，在一片硅單晶上集成了幾千到幾萬個光電三極管，這些光電三極管分為三列，分別用紅綠藍色的濾色鏡罩極管，這些光電三極管分為三列，分別用紅綠藍色的濾色鏡罩住，從而實現(xiàn)彩色掃描。住，從而實現(xiàn)彩色掃描。 光電三極管在受到光線照射時可以產(chǎn)生電流，并且光敏器光電三極管在受到光線照射時可以產(chǎn)生電流，并且光敏器件所產(chǎn)生的電流與所接收的光量成正比，經(jīng)放大后輸出到模數(shù)件所產(chǎn)生的電流與所接收的光量成正比，經(jīng)

17、放大后輸出到模數(shù)AD轉(zhuǎn)換器中，將模擬量電壓轉(zhuǎn)換成代表每個像素色調(diào)或顏色轉(zhuǎn)換器中，將模擬量電壓轉(zhuǎn)換成代表每個像素色調(diào)或顏色的數(shù)字量值，輸入到信號處理電路，消除轉(zhuǎn)換過程產(chǎn)生的各種的數(shù)字量值，輸入到信號處理電路，消除轉(zhuǎn)換過程產(chǎn)生的各種失真和噪聲，然后再輸入到計算機保存。步進電機在控制電路失真和噪聲，然后再輸入到計算機保存。步進電機在控制電路的指令下驅(qū)動掃描頭沿平臺作微增量移動，每移動一步，經(jīng)的指令下驅(qū)動掃描頭沿平臺作微增量移動，每移動一步，經(jīng)CCD接收處理后即獲得一行像素值。接收處理后即獲得一行像素值。 分辨率分辨率 掃描速度掃描速度 灰度層次灰度層次 色彩深度色彩深度 掃描幅面掃描幅面 縮放倍率縮

18、放倍率 接口類型接口類型 （1）投影儀的分類）投影儀的分類CRT投影儀投影儀 LCD投影儀投影儀 LCOS投影儀投影儀DLP投影儀投影儀 （2）投影儀的主要技術指標）投影儀的主要技術指標亮度亮度 行頻行頻 對比度對比度 場頻場頻 均勻度均勻度 光源壽命光源壽命 分辨率分辨率 圖2-3 液晶板投影儀及其遙控器（1）彩色噴墨打印機（如圖）彩色噴墨打印機（如圖2-4） 彩色噴墨打印機的打印質(zhì)量主要包括兩個方面：彩色噴墨打印機的打印質(zhì)量主要包括兩個方面： 打印分辨率打印分辨率 色彩的表現(xiàn)力色彩的表現(xiàn)力（2）彩色激光打印機（如圖）彩色激光打印機（如圖2-5）圖圖2-4彩色噴墨打印機彩色噴墨打印機圖圖2-

19、5彩色激光打印機彩色激光打印機 虛擬現(xiàn)實（虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，簡稱，簡稱VR）涉及計算機圖形）涉及計算機圖形學、人機接口技術、傳感技術及人工智能技術等領域。它采學、人機接口技術、傳感技術及人工智能技術等領域。它采用計算機技術生成一個逼真的視覺、聽覺、觸覺及味覺等多用計算機技術生成一個逼真的視覺、聽覺、觸覺及味覺等多感官世界，用戶可以直接用人的技能和智慧對這個生成的虛感官世界，用戶可以直接用人的技能和智慧對這個生成的虛擬實體進行操縱。虛擬現(xiàn)實的三維交互工具是實現(xiàn)虛擬效果擬實體進行操縱。虛擬現(xiàn)實的三維交互工具是實現(xiàn)虛擬效果的關鍵設備，其主要包括以下方面：的關鍵設備，其主要包括以下方面：跟蹤設備跟蹤設備觸覺設備（如圖觸覺設備（如圖2-6）音