第2章多媒体计算机硬件系统.ppt

多媒体硬件系统是多媒体计算机实现多媒体功多媒体硬件系统是多媒体计算机实现多媒体功能的物质基础，任何多媒体信息的采集、处理和播能的物质基础，任何多媒体信息的采集、处理和播放功能都离不开多媒体硬件技术的支持。放功能都离不开多媒体硬件技术的支持。2.1 多媒体个人计算机多媒体个人计算机 2.2 视频信息采集与显示视频信息采集与显示 2.3 图形图像信息输入设备图形图像信息输入设备2.4 多媒体存储设备多媒体存储设备2.5 其他多媒体设备其他多媒体设备 MPC 1.0：1990年制定，同时规定，凡是使用年制定，同时规定，凡是使用MPC这个标志，必须符合这个标准这个标志，必须符合这个标准 MPC 2.0：1993年年5月制定，能够运行更大、更月制定，能够运行更大、更复杂化的多媒体程序，而且速度很快。复杂化的多媒体程序，而且速度很快。MPC 3.0：1995年年6月制定月制定设备设备标准配置标准配置CPU16MHz 80386 SXMPC1.0设备设备标准配置标准配置CPU25MHz 80486 SXMPC2.0设备设备标准配置标准配置CPU75MHz PentiumMPC3.02.2.1 视频采集卡视频采集卡2.2.1 视频采集卡视频采集卡 基本功能是将视频源的模拟信息通过处理基本功能是将视频源的模拟信息通过处理转变成数字信息，并将数字信息存储在计转变成数字信息，并将数字信息存储在计算机硬盘上的过程。算机硬盘上的过程。2.2.1 视频采集卡视频采集卡按用途分类：按用途分类：广播级视频采集卡广播级视频采集卡 专业级视频采集卡专业级视频采集卡 民用级视频采集卡民用级视频采集卡2.2.2 摄像头摄像头(1)分类：分类：模拟摄像头模拟摄像头 数字摄像头数字摄像头按感光器件分：按感光器件分：CCD CMOS2.2.2 摄像头摄像头 特点：特点：便携性，体积越小便携性，体积越小 功能配置：功能配置：绝大多数数码摄像机都带有绝大多数数码摄像机都带有USB 或或IEEE 1394接口，可将图像不损失地接口，可将图像不损失地传输到电脑上进行后期编辑传输到电脑上进行后期编辑2.2.2 摄像头摄像头 技术指标：技术指标：摄像器件、像素分辨率、压缩算法摄像器件、像素分辨率、压缩算法和视频捕获能力和视频捕获能力 应用：应用：动态图像的捕获和传送：可视电话、联动态图像的捕获和传送：可视电话、联网会议、视频电子邮件、工业监控、远程监控、网会议、视频电子邮件、工业监控、远程监控、旅游服务、观察动物生活、交通监测、观测天旅游服务、观察动物生活、交通监测、观测天气、网上购物、网上学校、产品展示、电子商气、网上购物、网上学校、产品展示、电子商务等。务等。2.2.3 多媒体投影仪多媒体投影仪1.典型的显示技术典型的显示技术 阴极射线管阴极射线管CRT 液晶显示液晶显示LCD 数字光路处理器数字光路处理器DLP 反射式液晶反射式液晶LCOS2.2.3 多媒体投影仪多媒体投影仪2.重要重要技术参数技术参数 分辨率：分为物理分辨率和压缩分辨率分辨率：分为物理分辨率和压缩分辨率 亮度：以光通量来表示，单位为流明亮度：以光通量来表示，单位为流明 灯泡寿命：一般为灯泡寿命：一般为3年以上年以上 颜色：投射图像所能表现的颜色数量颜色：投射图像所能表现的颜色数量 均匀度：投出画面的中间亮度与周围亮度的比值均匀度：投出画面的中间亮度与周围亮度的比值 对比度：投射图像中黑与白的比值，即从黑到白的渐对比度：投射图像中黑与白的比值，即从黑到白的渐变层次变层次2.2.3 多媒体投影仪多媒体投影仪2.重要技术重要技术参数参数 画面尺寸：投出的画面对角线的尺寸画面尺寸：投出的画面对角线的尺寸 吊顶功能：吊顶功能：背投功能：背投功能：水平扫描频率：行频水平扫描频率：行频 垂直扫描频率：帧频或显示图像的刷新率垂直扫描频率：帧频或显示图像的刷新率2.3.1 扫描仪扫描仪1.工作原理：工作原理：当它扫描图像时一次只能扫描一行，光线从物体上反射回当它扫描图像时一次只能扫描一行，光线从物体上反射回来，通过透镜射进到感光元件。感光元件将光线转换成模来，通过透镜射进到感光元件。感光元件将光线转换成模拟电压信号，并且标出每个象素的灰度级，再由模拟拟电压信号，并且标出每个象素的灰度级，再由模拟/数数字转换器将模拟电压信号转换为数字信号，每种颜色使用字转换器将模拟电压信号转换为数字信号，每种颜色使用8、10或或12位来表示，每扫描一行就得到原稿位来表示，每扫描一行就得到原稿X方向一行方向一行的信息，随着的信息，随着Y方向的移动，通过扫描图像专用格式方向的移动，通过扫描图像专用格式Twain格式保存在电脑里。格式保存在电脑里。两个关键部件及作用：两个关键部件及作用：一个是模拟一个是模拟/数字转换器数字转换器(D/A转换器转换器)，将模拟，将模拟信息转换成数字信息；信息转换成数字信息；另一个为感光元件，主要作用是将光信号转换另一个为感光元件，主要作用是将光信号转换成电信号，目前扫描仪所使用的感光器件有三成电信号，目前扫描仪所使用的感光器件有三种：光电倍增管，电荷耦合器（种：光电倍增管，电荷耦合器（CCD），接），接触式感光器件（触式感光器件（CIS）。）。2.扫描仪接口的分类扫描仪接口的分类 SCSI：SCSI接口传输速度最快，达到接口传输速度最快，达到40Mbps，但只限于专业用户使用。，但只限于专业用户使用。EPP：EPP接口扫描仪避免了拆机、装机接口扫描仪避免了拆机、装机的烦恼及诸如硬件地址冲突等问题，而且价的烦恼及诸如硬件地址冲突等问题，而且价格相对便宜，一插即用，较适合普通消费者，格相对便宜，一插即用，较适合普通消费者，但弱点就是比但弱点就是比SCSI接口传输速度稍慢。接口传输速度稍慢。USB：速度更快：速度更快USB接口最高传输速率接口最高传输速率2Mbps/S，支持热插拨使使用更方便，缺点是，支持热插拨使使用更方便，缺点是没有在没有在DOS环境的驱动程序。环境的驱动程序。1394：传输速率相当于：传输速率相当于USB接口的接口的33倍。倍。已成为高档已成为高档Mac机的标准配置，是一种串行数机的标准配置，是一种串行数据总线，能够在计算机与外围设备之间以据总线，能够在计算机与外围设备之间以100、200和和400Mb/s的速率移动大量数据，支持热的速率移动大量数据，支持热插拔。插拔。3.扫描仪分类扫描仪分类 按扫描版面大小可分为按扫描版面大小可分为A3和和A4幅面扫描仪。幅面扫描仪。按扫描速度可分为高速、中速和低速。按扫描速度可分为高速、中速和低速。从扫描仪的历史上来说，扫描仪可以分为：手持从扫描仪的历史上来说，扫描仪可以分为：手持式扫描仪、馈纸式扫描仪、平板式扫描仪、大幅式扫描仪、馈纸式扫描仪、平板式扫描仪、大幅面扫描仪、底片扫描仪、笔式扫描仪、条码扫描面扫描仪、底片扫描仪、笔式扫描仪、条码扫描仪、实物扫描仪和仪、实物扫描仪和3D扫描仪。扫描仪。手持扫描仪手持扫描仪DocuPen 700清华紫光清华紫光 F18A 馈纸式扫描仪馈纸式扫描仪富士通一款富士通一款A4幅面滚筒式扫描仪幅面滚筒式扫描仪fi-5110EOX2平板式扫描仪平板式扫描仪清华紫光大幅面扫描仪清华紫光大幅面扫描仪尼康底片扫描仪尼康底片扫描仪BenQ底片扫描仪底片扫描仪Symbol-LS1902 条码扫描仪条码扫描仪邦尼邦尼AS-2090条码扫描仪条码扫描仪 4.扫描仪的主要技术参数扫描仪的主要技术参数 分辨率：表示扫描仪对图像细节表现的分辨率：表示扫描仪对图像细节表现的能力，常用能力，常用dpi来表示。来表示。灰度级：表示灰度图像的亮度层次范围灰度级：表示灰度图像的亮度层次范围的指标，反映了扫描时由暗到亮层次范围的的指标，反映了扫描时由暗到亮层次范围的多少。多少。色彩位数：扫描仪对采样来的每一个像素点提色彩位数：扫描仪对采样来的每一个像素点提供的不同通道的数字化位数的叠加值，体现了彩供的不同通道的数字化位数的叠加值，体现了彩色扫描仪所能产生的颜色范围，能够反映出扫描色扫描仪所能产生的颜色范围，能够反映出扫描图像的色彩逼真度。图像的色彩逼真度。扫描速度：即扫描一定的图像所需要的时间。扫描速度：即扫描一定的图像所需要的时间。扫描幅面：即扫描对象的最大尺寸，主要为扫描幅面：即扫描对象的最大尺寸，主要为A3和和A4两种。两种。从内部结构看，数码相机包括图像传感器件从内部结构看，数码相机包括图像传感器件(CCD或或 CMOS)、模拟、模拟/数字转换器件数字转换器件(ADC)、数字信号处理器件数字信号处理器件(DSP)、输出接口、液晶显示、输出接口、液晶显示器（器（LCD）和电子存储卡等器件。）和电子存储卡等器件。数码相机的工作原理：数码相机的工作原理：2.3.2 数字相机数字相机 选购数字相机时要考虑以下性能指标：选购数字相机时要考虑以下性能指标：像素数像素数 分辨率分辨率 颜色深度颜色深度 反应速度与连拍速度反应速度与连拍速度 存储媒体种类及存储能力存储媒体种类及存储能力 信号的输出形式信号的输出形式 变焦倍率和光圈值变焦倍率和光圈值 2.4 多媒体存储设备多媒体存储设备 2.4.1 磁存储系统磁存储系统 1.硬盘的性能指标：硬盘的性能指标：转速：以每分钟多少转来衡量硬盘的转速，单转速：以每分钟多少转来衡量硬盘的转速，单位是位是RPM。容量：表明一个盘片上能存储的信息量。容量：表明一个盘片上能存储的信息量。平均寻道时间：磁头到达目标数据所在磁道的平均寻道时间：磁头到达目标数据所在磁道的平均时间，直接影响硬盘的随机数据传输速度。平均时间，直接影响硬盘的随机数据传输速度。缓存：指在硬盘内部的高速存储器。缓存：指在硬盘内部的高速存储器。传输速度：分为内传输速度与外传输速度，内传输速度：分为内传输速度与外传输速度，内传输速度是从硬盘到缓存的传输速度，外传输速传输速度是从硬盘到缓存的传输速度，外传输速度是从缓存到通信接口的传输速度，内传输速度度是从缓存到通信接口的传输速度，内传输速度更能反应硬盘的实际表现，通常以每秒多少更能反应硬盘的实际表现，通常以每秒多少MB为单位。为单位。硬盘接口：可以分成硬盘接口：可以分成IDE硬盘和硬盘和SCSI硬盘。硬盘。2.硬盘分类硬盘分类按其不同的连接方式分为两大类：按其不同的连接方式分为两大类：机架内置式活动硬盘机架内置式活动硬盘 外置式活动硬盘外置式活动硬盘内置式活动硬盘内置式活动硬盘外置式活动硬盘外置式活动硬盘 2.4.2 光存储系统光存储系统 1.光盘驱动器光盘驱动器 结构：主体支架、光盘托架、激光头组件、电路结构：主体支架、光盘托架、激光头组件、电路控制板。控制板。好坏主要取决于两个方面：纠错性能和稳定性。好坏主要取决于两个方面：纠错性能和稳定性。光盘的数据存储方式：以连续的螺旋形轨道来存光盘的数据存储方式：以连续的螺旋形轨道来存放数据。放数据。2.光盘盘片结构光盘盘片结构 主要由印刷层、保护层、反射层、染料层和塑料主要由印刷层、保护层、反射层、染料层和塑料基底组成。基底组成。光盘数据记录格式及其容量计算：光盘是以连续光盘数据记录格式及其容量计算：光盘是以连续的螺旋形轨道来存放数据的，螺旋轨道由里向外的螺旋形轨道来存放数据的，螺旋轨道由里向外被划分为许多长度相等的块，每个块的容量大小被划分为许多长度相等的块，每个块的容量大小相同，存放有纠错编码的数据时容量为相同，存放有纠错编码的数据时容量为2048B，不带纠错编码的数据时容量为不带纠错编码的数据时容量为2352B。典型格式典型格式每块容量（每块容量（B）CD-DA（CD-Digital Audio）2352CD-ROM（模式为（模式为1）2048CD-ROM XA（Mode2）2336几种光盘的块容量比较几种光盘的块容量比较 光盘数据存储量光盘数据存储量=光盘扇区数光盘扇区数*每扇区数每扇区数据存储量据存储量 光盘扇区数光盘扇区数=光盘存储音乐的时间光盘存储音乐的时间 *单位单位时间内播放的扇区数时间内播放的扇区数 单位时间内播放的扇区数单位时间内播放的扇区