《计算机硬件环境》PPT课件.ppt

第2章 多媒体硬件环境,学习目标 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 掌握几种光存储器的存储原理、技术指标和 数据格式 熟悉几种常用外部设备的工作原理、功能和 特点,2.1 MPC系统的组成结构,一、MPC硬件系统,多媒体计算机,1. 个人计算机外设,2MPC技术标准,（1）MPC-1 1990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）MPC-2 1993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）MPC-3 1995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。,MPC基本特征包括： (1)带有采用光学原理的数字光盘存储设备(如CD-ROM驱动器等)； (2)高质量的数字音响(处理数字音频、视频的声音卡)； (3)高分辨率的图形、图像显示(TV接收卡、视频捕捉卡、视频压缩与解压卡)； (4)带有管理多媒体的软件；,3.MPC的特征,二、MPC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,一、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,二、音频卡的工作原理,1.声音输入到计算机的过程,2.声音的处理过程,音频卡由下列部件组成： MIDI输入/输出电路； MIDI合成器芯片； 用来把CD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，用于把模拟信号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； 输出立体声的音频输出或线输出的输出电路等。,3.音频卡的体系结构,4. MIDI接口规范,（1）MIDI MIDI（Musical Instrument Digital Interface）是指乐器数字接口，是数字音乐的国际标准。 MIDI的音乐符号化过程实际上就是产生MIDI协议信息的过程。 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 MIDI In（输入口）：接收从其他MIDI装置传来的消息。 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。 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。,（1）单声道与立体声 （2）四声道环绕 （3）5.1声道 （4）其他,5.声卡的声道数,1. 声卡的技术指标 （1）采样频率和量化位数 （2）MIDI合成方式 （3）DSP数字信号处理器 （4）音频压缩,三、声卡的选择及应用,2. 声卡与外部设备的连接,2.3 视频接口,1显示卡的种类 （1）一般显示卡。完成显示的基本功能，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。,一、显示卡,1显示卡的种类 （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,(1)电视卡（TV 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编码器（TV 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)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)动态视频捕获和播放卡：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.各种功能的视频卡,二、视频采集卡,1.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. 视频采集卡的连接,3.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。,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.视频采集卡的工作原理,视频采集卡的结构原理图,窗口控制器 PC总线接口部分,窗口控制器 视频输入剪裁、变比例部分,一、什么是CD-ROM,2.4 光存储设备,二、CD-ROM工作原理,激光盘,三、激光存储器标准, CD-I 标准 (CD-Interactive) CD交互式标准，用于家用音响电器, CD-ROM XA 标准 (CD-ROM Extended Architecture) CD-ROM扩展结构标准，用于计算机，把声音、图像、文字等 不同信息记录在一条轨道上, Vedio CD 标准 图像数据压缩标准， 简称VCD，采用 MPEG-1压缩技术, Photo CD 标准 Kodak公司制定的数字化照片存放标准，简称PCD标准, DVD 标准 (Digital Versatile Disk) 采用MPEG-2压缩技术的标准，可存放488分钟影片、 4.7GB17GB的数据,显示适配器,显示器,主机箱,主板,显示电缆,四、显示适配器,2.5 多媒体I/O设备,一、常见I/O设备,二、触摸屏, 触摸屏 输入设备，坐标定位装置,触摸检测装置,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,电阻触摸屏,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,表面声波触摸屏, 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, 扫描仪种类,台式扫描仪,平板式扫描仪,底片扫描仪 (透射式),三、图像扫描仪,手持扫描仪,滚筒扫描仪, 按结构分：, 按原理分：反射式,手持式,、平板式,、滚筒式,、台式,、透射式,、多用机,扫描基本工作原理, 反射式扫描原理,平板式扫描仪,扫描仪的技术指标,中档数码照相机,四、数码照相机与摄像机,1. 发展及种类,高级数码照相机,影楼专用数码照相机,家用数码摄像机,(数字成像设备),专业数码摄像机,家用数码摄像机,2.数码照相机的工作原理,镜头,影像,数字信号,译码器 存储介质 数据接口,技术指标, LCD显示屏 (彩色/单色/像素数量), 数据接口 USB / Video 输出接口 IEEE 1394 高速接口,1. 各种类型的打印机,喷墨打印机,彩色激光打印机,五、彩色打印机,喷墨打印机,照片打印机,2.打印机重要参数, 打印分辨率 720 2880dpi 打印速度 ppm (页/分钟) 打印介质 普通纸、专用纸、照片纸、胶片、转印纸等 耗材成本 墨盒、颜料等,3.激光打印原理,激光彩色打印机使用4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。 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，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，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（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，这样就