多媒体扩展设备ppt课件

.,1,第五章:多媒体扩展设备,.,2,第五章:多媒体扩展设备,(1)触摸屏(2)视频卡(3)扫描仪(4)数码相机(5)打印机,.,3,5.1触摸屏,触摸屏是一种坐标定位装置,属于输入设备三部分组成:触摸屏控制卡、触摸检测装置和驱动程序触摸检测装置：透明度很高，贴在显示器显像管的玻璃表面。触摸屏控制卡：带有一个独立的CPU和固化在芯片中的监控程序。主要作用有四个：1.接收触摸位置检测到的触摸信号。2.将触摸信号转换成对应的坐标数据。3.将坐标数据传送到主机。4.接收主机送来的命令，并加以执行。,.,4,5.1.1触摸屏的导电层,触摸屏的检测装置一般采用两种透明的导电层材料。（1）ITO涂层：ITO是一种弱导电体，材料是氧化铟，属于无机物。（2）镍金涂层：导电性能良好，主要特点是延展性和透明度均很好。缺点：涂层的不均匀性。,.,5,5.2视频卡,视频卡:专门用于对视频信号进行实时处理的设备,又叫视频信号处理器，可对视频信号进行数字化的转换，编辑和处理，以及保存数字化文件。四个基本特性:(1)视频输入特性:支持PAL制式、NTSC制式和SECAM制式的视频信号模式，利用驱动软件的功能，可选择视频输入的端口。(2)图形与视频混合特性：以像素点为基本单位，精确定义编辑窗口的尺寸和位置，并将256色模式的图形与活动的视频图像进行叠加混合。(3)图像采集特性：将活动的视频信号采集下来，生成静止的图像画面。画面可采用多种格式的文件。(4)画面处理特性：对画面中显示的图像或视频信号进行多种形式的处理。,.,6,视频卡的种类及其功能,视频卡是视频信号处理设备的统称，按功能划分，分以下几类：(1)视频转换卡：将计算机的VGA显示信号转换成PAL制式、NTSC制式和SECAM制式的视频信号，并输出到视频设备中。(2)视频捕捉卡：将视频信号源的信号转换成静态的数字图像信号。(3)动态视频捕捉卡：对动态影像进行实时响应，并将其转换成压缩数据存储，或重放影像。(4)视频压缩卡：采用JPEG和MPEG数据压缩标准，对视频信号进行压缩和解压缩处理。(5)视频合成卡：将计算机制作的文字、图片以及字幕叠加到模拟视频信号源上。(6)视频解压缩卡：采用MPEG数据压缩技术，对视频信号进行解压缩，主要用于VCD光盘的播放，目前已很少见，被软件所取代。,.,7,选择视频卡时注意事项,(1)输入输出信号模式：应确定视频卡使用何种信号模式。(2)画面分辨率：视频卡的画面分辨率应与电视画面扫描线接近。(3)颜色模式：为了使图像色彩丰富，不失真，要有足够的色彩数量。色彩数量与视频卡的VRAM容量有关。(4)图像文件格式：视频卡应支持尽可能多的图像文件格式。,.,8,5.3扫描仪,扫描仪(Scanner)是一种图形输入设备由光源、光学镜头、光敏元件、机械移动部件和电子逻辑部件组成。主要用于黑白或彩色图片资料、图形方式的文字资料等平面素材的输入配以适当的应用软件（OCR），可进行中英文文字的智能识别。,.,9,5.3.1扫描仪的种类,1.按照基本构造分类，6类。（1）手持式扫描仪:体积小,携带方便,扫描时,手持扫描仪在图片或文稿上匀速移动,纸上图案转换成数字信号,经电缆送入计算机。分辨率400dpi，宽度105mm，由于宽度有限，质量难以保证，使用减少。（2）立式扫描仪：专门用于照片底片的扫描仪。常用于照片洗印、摄影等领域。扫描对象为照片的负片，可将负片直接扫描成正片数据。在扫描的过程中，光敏元件和光源固定不动，扫描样品匀速运动，这种扫描方式较少。,.,10,（3）平板式扫描仪：最常见的扫描仪，工作面是一块平板（透明玻璃），扫描时，图文资料放在工作面上，扫描仪内部的扫描部件在驱动软件的控制下进行移动，来完成扫描工作。平板式扫描仪的光敏元件为CCD（ChargeCoupledDevice），半导体元件，可将光信号转换为电信号，一台平板式扫描仪上的CCD有数千个光敏单元，光敏单元的个数决定了扫描仪的分辨率。近年来，平板扫描仪的新技术、新产品层出不穷，性能提高同时，价格大幅降低，成为家用扫描仪的首选。,.,11,CCD感光器件：CCD的全称是ChargeCoupleDevice，即我们通常所说的电荷耦合器件。这种感光器件与我们日常使用的半导体集成电路相似。它是利用微电子技术制成的表面光电器件。在一片硅单晶上集成了几千到几万个光电三极管，这些光电三极管分为三列，分别用红绿蓝三色的滤色镜罩住，从而实现彩色扫描。光电三极管在受到光线照射时产生电流，经放大后输出。CCD在摄像机、数码相机和扫描仪中得到了广泛的应用，只不过摄像机中使用的是点阵CCD，通过x、y两个方向来摄取平面图像。而扫描仪中使用的则是线性CCD，它只有x一个方向，y方向扫描由扫描仪的机械装置来完成。CCD芯片上有许多光敏单元，它们通过把不同的光线转换成不同的电荷，从而形成对应原稿光图像的电荷图像。如果我们想增加图像的分辨率，就必须增加CCD上的光敏单元数量。实际上，CCD的性能决定了扫描仪的x方向的光学分辨率。,.,12,（4）台式扫描仪：由平板式扫描仪加上支架构成。常用于扫描任务量大，扫描精度要求高的场合。光电转换元件仍采用CCD，但是光敏单元数量较多，因而精度高，速度快。台式扫描仪带有自动更换扫描稿、双面扫描等功能。,.,13,（5）滚筒式扫描仪：体积大，属于专业扫描仪，价格昂贵。这种扫描仪的价格少则几十万元，多则几百万元，是一种可望而不可及的贵族产品。具有高清晰度、色彩还原逼真、大幅面、超高分辨率等优点。扫描仪的光敏元件不是CCD，而是光电倍增管，光电倍增管具有分辨率和灵敏度极高的特点。扫描时，图片贴在滚筒上，随着滚筒的旋转，资料被转换成电信号，并传送至计算机。,.,14,光电倍增管：这种扫描器件实际是一种电子管，感光材料主要是金属铯的氧化物，通过掺杂一些活性金属(主要是镧系金属)氧化物进行改性，以提高灵敏度和修正光谱曲线。用这种材料制成的光电阴极射线管，在光线照射下，能够发射电子，称为光电子，经阴极加速放大后冲击阳极，形成电流。在各种感光器件中，光电倍增管是性能最好的一种，无论在灵敏度、噪声系数还是动态范围上都遥遥领先于其它感光器件，更难能可贵的是，它的输出信号在相当大范围内保持着高度的线性输出，使输出信号几乎不用做任何修正就可以获得准确的色彩还原。光电倍增管在各种感光器件中是生产成本最高的，而且由于一次只能扫描一个像素，因此扫描速度很慢，扫描一张图需要几十分钟。,.,15,（6）多功能扫描仪：把扫描、传真、打印等多种功能集一身的多功能机。其扫描功能相当于平板扫描仪。多用于企业与公司的办公环境。缺点：由于集成度高，功能部件多，因此在其中的一种功能发生故障时，影响到整台设备的使用。,.,16,2.按照扫描原理分，分成3类。（1）反射式扫描仪：手持式、平板式、台式扫描仪属于这一类。原理是：安装在扫描仪内部的可移动光源通过机械传动机构在控制电路的控制下带动装着光学系统和CCD的扫描头与图稿进行相对运动来完成扫描，为了均匀照亮稿件，扫描仪光源为长条形，并沿垂直方向扫过整个原稿，每扫一行就得到原稿横向一行的图像信息;照射到原稿上的光线经反射后穿过一个很窄的缝隙，形成横向光带，又经过一组反光镜，由光学透镜聚焦并进入分光镜，经过棱镜和红绿蓝三色滤色镜得到的RGB三条彩色光带，分别照到各自的CCD上，CCD将RGB光带转变为模拟电子信号，此信号又被A/D变换器转变为数字电子信号。至此，反映原稿图像的光信号转变为计算机能够接受的二进制数字电子信号，最后传送至计算机并在计算机内部逐步形成原稿的全图。反射式扫描仪对原稿质量要求不高，但对透明稿件扫描质量较差。,.,17,（2）透射式扫描仪：扫描对象是透明原稿，如彩色胶片、照片底片，投影胶片等。与反射式不同，反射镜片、透镜、CCD和光源安装在固定加上，不能移动，胶片原稿由步进电机带动，进行缓慢移动，光源发出的光线透过原稿照射到反射镜片上，经过折射、聚焦，由CCD元件转换为电信号，最后经译码传送到主机中，如果扫描样品是照片的底片，译码器还将其转换成互补色（正片），再传入计算机。专用胶片扫描仪一般带有大容量存储器，容量从50MB375MB不等，扫描图像可保存其中，需要时，再与计算机相连。,.,18,（3）混合式扫描仪：既能进行反射式扫描，也能进行透射式扫描。结构上是在普通的平板扫描仪上增加一个带有独立的同步光源和相应机构的配件，这样，扫描仪就具备了透射式扫描的特点。可扫描胶片的正片和负片。,.,19,5.3.2扫描仪的技术指标,1.扫描分辨率：分辨率的单位是dpi，dpi的意思是每英寸的像素点数。扫描分辨率分光学分辨率和逻辑分辨率光学分辨率是指扫描仪的光学系统可以采集的实际信息量，也就是扫描仪的感光元件CCD的实际分辨率。例如：最大扫描范围为216mm297mm(适合于A4纸)的扫描仪，可扫描的最大宽度为8.5英寸(216mm)，它的CCD含有5100个单元，其光学分辨率为5100点/8.5英寸=600dpi。目前常见的光学分辨率有6001200、10002000或者更高。由此可见，光学分辨率在某种意义上决定了一台扫描仪的品级。逻辑分辨率又叫做插值分辨率，它是在相邻像素之间求出颜色或者灰度的平均值，从而增加像素数的办法。通过内插算法可以增加像素数，但不能增加真正的图像细节。因此，光学分辨率才是真正值得我们注意的。,.,20,2.色彩分辨率：又叫色彩深度、色彩模式、色彩位或色阶，总之都是表示扫描仪分辨色彩或灰度细腻程度的指标，它的单位是bit(位)。色彩位确切的含义是用多少个位来表示扫描得到的一个像素。例如:1bit只能表示黑白像素，所以1bit只能表示两个值：0和1，它们分别代表黑与白。8bit可以表示256个灰度级。24bit可以表示16777216种色彩，其中红(R)、绿(G)、蓝(B)各个通道分别占用8bit，它们各有256个等级，24bit以上的色彩为真彩，目前还有采用30bit、36bit、42bit的几种。色彩位数越多，颜色就越逼真，但对于非专业用户来讲，由于受到计算机处理能力和输出打印机分辨率的限制，追求高色彩位给我们带来的只会是浪费。,.,21,3.接口形式：是指扫描仪与计算机之间采用的接口类型。常用的有并行打印机接口、USB接口、SCSI接口和火线接口。SCSI接口的传输速度快，而采用USB接口或火线接口则更简便。采用SCSI接口的扫描仪由于价格偏高、设置相对复杂，所以目前一般应用在设计领域。而USB接口大大方便了多平台用户，只要你的计算机有USB接口，只需要安装驱动程序就可以使用了。但是，由于受到USB接口速度的限制，故采用USB接口的扫描仪一般为民用型或普通办公型。苹果公司研制的火线接口(IEEE1394)现在也加入到扫描仪这一行列里来了。火线接口具有USB接口全部的特性，而且传输速度方面比SCSI接口还要快。由于目前只有苹果电脑内置了火线接口，普及率还不是很高，因此配备这种接口的扫描仪基本用于专业领域。,.,22,5.4数码照相机,数码相机是一种数字成像设备特点：以数字形式纪录图像。简化了传统的“普通相机拍摄照片扫描仪扫描图像处理”受技术和拍摄条件的限制，并不能完全取代扫描仪的作用。,.,23,5.4.1数码照相机的种类,按照结构特点和使用的场合，分4类（1）经济型数码照相机：50-120万像素的CCD，256KB-4MB存储容量。成像质量一般，画幅小，存储照片少，适合家用。（2）中档数码照相机：100-200万像素的CCD，2MB-8MB存储容量，成像质量和照片尺寸高于经济型，适用于家用和要求不高的场合。（3）高档数码照相机：200-350万像素的CCD，4MB-16MB存储容量，成像质量较好。（4）专业数码照相机：300-600万像素的CCD，16MB-64MB存储容量，成像质量高，锐度好，色彩表现较完美。,.,24,5.4.2数码照相机结构特点,数码照相机由光学镜头、取景框、光电耦合元件CCD（ChargedCoupledDevice)、译码器、存储器、数据接口和电源等部件构成,.,25,光学镜头分定焦镜头（固定焦距）和变焦镜头（可变焦距）两大类，基本采用传统的制作工艺，只是在镜头镀膜和特性方面更适合数码成像的需要。取景框：必要部件，对准拍摄物。经济型，独立的取景框，加修正线。专业和高档，单镜头反光方式，将镜头中摄取的实际影像反射到取景框中。光电耦合元件CCD（ChargedCoupledDevice)：作用与Scanner相同，把可见光转变成电信号。译码器：把CCD感应的电信号转变为数字信号。,.,26,存储器：图像内存卡或压缩闪存卡（CompactFlashMemoryCard），是可替换的部件，保存数字图像。高档机可使用多种容量值的卡，4M-128M不等。数据接口：输出端口，把照片传入计算机。也有NTSC和PAL制式的视频输出接口，相机具有连续拍摄能力，拍摄一小段录像。电源：提供能量，电池类型对数码相机的使用影响很大，电池小巧，容量大，一般采用可充电锂电池。,.,27,数码照相机的基本结构及原理,被摄物体,光学镜头,CCD,译码器,存储器,数据接口,取景框,数字信号输出,电源,.,28,数码照相机驱动程序：作用是提供准确的地址分配和数据传送式的各种控制功能。应用软件：图像处理、照片制作、特殊效果等数码相机可直接与与之配套的彩色打印机相连，无须经过计算机。,.,29,5.4.4数码照相机的技术指标,1.CCD的像素数量：CCD有很多的半导体光敏单元构成，一个光敏单元对应一个像素。像素越多，图像越清晰，色彩越丰富。一般为300万，专业和高档为600万。2.光学镜头规格和性能：CCD确定后，光学镜头的规格和性能决定了成像的质量。（1）定焦镜头的焦距：焦距以毫米为单位。35mm，50mm等。在传统相机上，焦距指的是镜头中心点到感光胶卷之间的距离。在数码相机上焦距就是镜头中心点到图像传感器之间的距离。我们会发现数码相机镜头上标称的焦距值比传统相机的小的多。（2）变焦镜头的变焦范围：提供相当于35mm照相机的变焦范围的数据。如：变焦范围为7.0-21.0mm，提供技术参数时，书写成相当于35mm照相机的34-102mm。,.,30,（3）变焦镜头的调焦方式：分为手动调焦和自动调焦方式两种。自动调焦方式的镜头采用电动伺服机构和聚焦感应技术，保证自动焦距准确。高档机的镜头既可手动又可自动调焦。（4）镜头光圈范围：是数码相机适应各种光线能力的标志，光圈范围宽，对环境的适应性就强，照片能保证质量。一般光圈范围在F2.8-F11之间。3.快门速度：是一个速度范围，不是单一的速度。根据所拍摄的物体以及周围的光线环境来选择快门速度。,.,31,4.显示屏的尺寸：大多是数码照相机除了光学观景窗以外，还配备彩色液晶显示屏（LCD）。LCD彩色显示屏的尺寸和像素数量个不相同，如0.55in,1100个像素，2in，13万个像素。大尺寸的LCD耗电量大。5.数据纪录类型：数据的保存格式。使用存储卡的数码相机受容量限制，采用高压缩比的JPEG格式，专业相机既可采用JPEG格式，又可采用非压缩的TIFF格式。6.照片分辨率和拍摄数量：照片分辨率是衡量数码相机性能的重要指标之一，以像素点为单位。高档相机的最高分辨率高。同一台数码相机可选择不同的照片分辨率进行存储。同一台相机，选择的分辨率模式越高，单幅照片的数据量大，照片的数量就越少。例如：EPSONPhotoPC3000Z相机，16M闪存，可拍照片标准模式（640X480）155张，Tiff模式（2048X1536）15张。,.,32,7.存储卡的类型:存储介质是五华八门。常见的有CompactFlash、SmartMedia（固态软盘卡）、MemoryStick、甚至软盘，新的型号相机可以使用MocroDrive硬盘，Click磁盘，甚至有的数码相机可以通过PCMCIA插槽获得更广泛的扩充能力。它们的作用都是相同的：保存数据和转移数据.为了在离开宿主设备时仍然能够保存数据，它们都使用非易失性存储技术，不依靠电源仍然能够保证数据不会被丢失.大多数体积较小的储存介质使用FLASHMEMORY，利用电子技术保存数据，目前它们可以在相当小的体积内实现多达128MB的存储容量，但是成本较高.体积比较不受限制的存储介质往往利用成熟的磁介质，这样能够以相对较低的成本保存大量数据，IBM的MocroDrive硬盘在CompactFlashII插槽内可以达到数百兆的存储容量，而早已出现的PCMCIA硬盘更是已经应用在许多专业数字相机上，一般来说，使用闪存的存储介质容量和速度都难以和微型硬盘相比.,.,33,8.接口形式：四种接口形式串行接口USB支持热插拔接口Video输出接口（支持NTSC制式和PAL制式）IEEE1394高速接口采用其中的一种，或同时具有两个或三个接口形式,.,34,5.5彩色打印机,多媒体信息的输出常用设备种类繁多传统的打印概念不断更新采用高新技术，打印精度、色彩还原度、打印速度不断提高价格不断降低,.,35,5.5.1彩色激光打印机,彩色激光打印机是一种高档打印设备,用于精密度很高的彩色样稿输出,采用四个鼓进行彩色打印,技术含量高,属于高科技的精密设备.组成：由着色部件、光导带、打印控制器、激光发生器、传送鼓、走纸滚筒及高温固化装置构成。,.,36,原理:打印彩色样稿时，首先在光导带上通电，产生均匀的电荷，激光发生器根据打印图像数据发射对应的激光束，照射到光导带上，使光导带上相应的受光点放电，改变了电荷的均匀分布规律。由于光导带不断的移动，激光束不断的按照图像数据进行照射，因而在光导带上形成与图像数据对应的放电区，放电区域构成了数字图像的潜像。当光导带继续前进，并从着色底部通过时，着色部件中着色剂被光导带上的放电区域吸引，形成单色图像，随后重复三次，分别将不同基色附着在光导带上，形成彩色图像。接着，光导带经过传送鼓和走纸滚筒之间，传送鼓将光导带上构成彩色图像的着色剂固着在走纸滚筒上的纸张表面。然后附着彩色图像的纸张经过高温固化装置，在一定的压力和温度下，使彩色着色剂固化在纸张上，完成了彩色打印。,.,37,5.5.2彩色喷墨打印机,1.液态喷墨式(InkJet)：液态喷墨式打印机即我们通常说的喷墨打印机，按工作原理可分为两种：一种是利用热量产生一个具有喷射力量的气泡将墨水喷出，所谓汽泡式；一种是利用电子驱动装置把墨水从墨室里射出，所谓压电式。前者以加热来汽化部分墨，然后把余下的墨喷到纸上；而后者是在需要彩色的地方才用压力