第2章多媒体技术多媒体个人计算机课件

第2章多媒体技术多媒体个人计算机第2章多媒体技术多媒体个人计算机第2章多媒体技术多媒体个人计算机MPC的主要特征2.1.512021/2/22MPC的主要特征2.1.51)具有激光驱动器2)输入手段丰富3)输出种类多、质量高4)显示质量高5)具有丰富的软件资源22021/2/22MPC的数据处理模式2.1.61．图像处理模式通过扫描仪、数码照相机等方式获取数字化图像。利用软件对图像进行各种编辑和处理。进行图像文件的格式转换、保存与管理。2．动画处理模式分矢量动画和帧动画两种类型，对应矢量动画和帧运算形式。3．声音处理模式获取数字化声音。利用软件识别语音，并转换成文字。利用MIDI技术。使用软件对声音进行多种形式的处理。4．数据存储模式寻求存储容量、速度、经济之间的最佳平衡点。5．数据共享模式数据存储与传递：使用可移动的存储设备。通过网络进行数据传输。把若干台计算机的串行接口连接起来，实现在机器间的互相传递。32021/2/22MPC的硬件标准2.1.7MPC1标准(1991年公布)设备 标准配置 推荐配置CPU 386SX 386DXor486SX时钟

16MHz内存 2MB 4MB硬盘 30MB 80MB接口 串行、并行、游戏棒接口MIDI MIDI合成、混音接口显示 VGA模式，分辨率640×480，16色 256色激光驱动器 单速CD-ROM，数据传输速率150KByte/s声音输入/重放 mV级灵敏度输入，耳机、扬声器输出声卡 8bit/11.025kHz采样，11.025和22.05kHz输出操作系统 DOS3.1版本或以上，Windows3.0带多媒体扩展模块42021/2/22MPC的硬件标准2.1.7设备 标准配置 推荐配置CPU 486SXor兼容CPU 486DXorDX2时钟

25MHz内存 4MB 8MB硬盘 160MB 400MB接口 串行、并行、游戏棒接口MIDI MIDI合成、混音接口显示 VGA模式，分辨率640×480，256色

65536色激光驱动器 倍速CD-ROM，数据传输速率300KByte/s声音输入/重放 mV级灵敏度输入，耳机、扬声器输出声卡 16bit采样，11.025、22.05kHz和

44.1kHz输出操作系统 DOS3.1版本或以上，Windows3.1带多媒体扩展模块MPC2标准(1993年5月公布)52021/2/22MPC的硬件标准2.1.7设备 标准配置 CPU PentiumCPU或兼容CPU时钟

75MHz内存 8MB

硬盘 540MB

接口 串行、并行、游戏棒接口MIDI MIDI合成、混音接口显示 VGA模式，分辨率640×480，64K色激光驱动器 4倍速CD-ROM，数据传输速率600KByte/s视频播放 NTSC制:30帧/秒，分辨率352×240

PAL制:24帧/秒，分辨率352×288

数据格式:MPEG-1压缩格式MPC3标准(1995年6月公布)62021/2/222.2.1CD-ROM激光存储器基本设备2.2CD-ROM(CompactDisc-ReadOnlyMemory)——只读激光存储器●CD-ROM的性质●

只读(用户不能写入，只能读出)●

光学存储(激光烧结)●CD-R

(Recordable)的性质

●

可追加写/读●光学存储(激光烧结)●CD-RW

(ReWritable)的性质

●

可擦写/读●光学存储(激光烧结)激光驱动器●CD-ROM的构成激光盘片72021/2/22工作原理●导轨激光头聚碳酸酯片基铝反射层标签表面聚焦透镜激光源数字信号电信号光电转换译码数据凹坑激光盘82021/2/22CD与DVD的结构比较●标签金属反射层(记录信息介质)聚碳酸酯片基片基厚度0.9~1mm记录信息介质易损坏工艺简单，成本低记录信息介质不易损坏工艺复杂，成本高片基厚度0.4~0.5mmCD650MBDVD4.7GB92021/2/22显示适配器2.2.2显示适配器显示器主机箱主板显示电缆●

显示缓冲存储器容量与芯片

64MB~128MBDDRSGRAM/DDRSDRAM●

显示存储器频率620MHz●

显示芯片Radeon9700Pro●图形加速功能三维效果增速显示信号输出显示处理器●显示适配器与显示器102021/2/22CRT2.2.2●●最大分辨率1600×1200点距0.24mm0.14mm●

像素点距0.22~0.25mm●行频(刷新频率、带宽)200MHz●视角接近180°●屏幕尺寸17、19、22in(可视面积＜屏幕尺寸)显示适配器与显示器(阴极射线管)显示器112021/2/22结构与视觉效果2.2.2●球面柱面物理纯平(内平面)视觉纯平(内曲面)凸起略凸起内凹平面视觉感受早期中期后期现在显示适配器与显示器122021/2/22LCD彩色液晶显示器2.2.2●TN技术(液晶硅)●TFT技术(非晶硅)高亮度●屏幕尺寸15in~22in●亮度260~320nits●

对比度300:1~1000:1●

响应时间8ms~20ms●

可视角度水平：120°~170°

垂直：95°~120°●显示本底亮度对比度时间显示适配器与显示器132021/2/22等离子显示器2.2.2●

彩色互动式●

等离子技术●屏幕尺寸15in~22in●亮度260~320nits●

对比度300:1~1000:1●

响应时间8ms~20ms●

可视角度水平：120°~170°

垂直：95°~120°显示适配器与显示器142021/2/22显示器的环保标准●●

电源管理、辐射强度●

EnergyStar标准●

TCO’92标准●

电源管理、辐射强度●功耗、防火、电源隔离、交流电场感应●

TCO’95标准●

电源管理、辐射强度●功耗、防火、电源隔离、交流电场感应●材料再生利用、符合人体工程学的设计●

TCO’99标准●

电源管理、辐射强度●功耗、防火、电源隔离、交流电场感应●材料再生利用、符合人体工程学的设计●

舒适度、健康、环境符合TCO标准152021/2/22声音适配器2.2.3声音适配器主机箱主板音箱音频信号数字信号音箱●(声卡)●

作用:数字信号与模拟信号之间的双向转换●单板(输出功率大，抗干扰，音质好)●主板集成(易受干扰，性能指标比单板略差)●

采样模式

16bit~24bit●

音频输出模式：2STEREO5.1STEREO声音适配器与声音还原162021/2/22声音还原设备2.2.3●●

普通音箱／耳机●

有源音箱(内含放大器)

●

输入灵敏度

●

输出功率音频放大器电源line输出端分频器Speak输出端●

单元音箱

●

2单元音箱高音中低音100Hz3000Hz12000Hz高音中音低音●

3单元音箱20Hz3000Hz12000Hz20000Hz声音适配器与声音还原172021/2/22声道与音箱2.2.3●●

双声道立体声音箱音频放大器左声道右声道右环绕中置低音炮左环绕低音炮●

2.1声道环绕立体声音箱●

5.1声道环绕立体声音箱●

环绕立体声产品(1)声卡(2)音箱系统声音适配器与声音还原182021/2/222.3.1半导体存储器存储设备2.3

RAM(RandomAccessMemory)●RAMNon-volatile(断电可保留数据)——“存储卡”、“闪存器”、“优盘”。存储速度快、体积小、容量大、携带方便，被广泛用于数码相机、手机、MP3随身听、掌上电脑，以及小型打印机等可携带设备上。●特点速度快，可靠，可随时读写，成本低。断电不能保留数据。SRAM——速度高、成本高DRAM——单位容量的存储成本低，用于内存储器192021/2/22CD-R和CD-RW激光存储器2.3.2BufferUnderRun中断刻录存储中断点地址读取数据重新搜索轨道继续刻录存储容量是否足够？寻找中断地址NoYesNoYes●决定刻录成功率高低的因素：

1)盘片质量。

2)刻录机缓存容量的大小。刻录光盘时，如果缓存中的数据不能得到及时补充，将导致“BufferUnderRun”(缓冲存储器欠载)，刻录中断，光盘报废。为了避免上述情况发生，刻录机采用了“Burn-Proof”技术，如右图。●欠数据刻录处理202021/2/22DVD激光存储器2.3.3●DVD——早期：DigitalVideoDisk（数字视盘）。目前：DigitalVersatileDisk（数字多用途光盘）。●DVD采用MPEG-2压缩技术，是高质量交互性的媒体。●

1994年12月，PHILIPS公司和SONY公司共同提出了MMCD高密度多媒体光盘标准。●

1995年1月，TOSHIBA公司与美国厂商TimeWarner共同发表了

SD标准。SD标准和MMCD标准同属于DVD范畴，竞争激烈。同年9月，美国IBM公司和双方达成协议，共同组成DVD联盟。●1997年4月，DVD组成广泛的联盟，制定全球DVD标准。●DVD主要产品：DVD-ROM、DVD-Video、DVD-Audio、DVD-R、

DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW。

1999年，DVD光盘单面容量达到4.7GB，双面9.4GB。212021/2/22●特点移动硬盘存储器2.3.4●

容量：80GB~1TB不等。●

转速：高速。低速。外壳接口电路板硬盘存储器外部接口●

外部接口：USB2.0/3.0。●内部接口：串行通讯接口，并行通讯接口。222021/2/22●特点数码伴侣存储器2.3.5●

专为数码摄影配备的便携式存储器，简称为“数码伴侣”。读卡器USB接口硬盘存储器LCD显示屏电池提示：数码伴侣的电池容量有限，外出尽量缩短开机时间，避免数码照片在传输过程中电池用尽，造成重大损失。开机时，不可掉落地面或剧烈震动，否则硬盘极易损坏。!232021/2/222.4.1触摸屏的导电层触摸屏2.41)ITO涂层弱导电体，透明，材料是氧化铟，属于无机物。材料特性：当材料厚度低于180nm时，透光率在80％左右。若厚度再薄一些，透光率会提高。但当厚度进一步变薄时，透光率呈下降的趋势，直到接近30nm时，透光率又回到80％。2)镍金涂层导电性能良好的材料。材料特性：透明，延展性和透明度很好，适用于制作外导电层。外导电层被频繁触摸，使用延展性好的材料可延长使用寿命。但由于镍金涂层的导电性能过于良好，对其进行精密的电阻测量会很困难。242021/2/22触摸屏的种类及其技术特点2.4.2●触摸屏—输入设备，坐标定位装置●触摸屏组成显示器触摸检测装置触摸屏控制卡驱动程序●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电缆●

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252021/2/22●红外线触摸屏2.4.2利用红外线技术的装置，其传感器四周布满红外线发射器和接收器，形成红外线矩阵。将传感器固定在普通显示器的前面，当手触摸时，红外线被遮挡，检测X方向和Y方向被遮挡的位置，就可得到被触摸位置的坐标值。发射器接收器发射器接收器●电容触摸屏利用电容量的改变进行检测。当人体触摸该触摸屏时，与触摸屏相连的振荡回路中的电容量发生改变，从而会破坏振荡的条件，这种变化被触摸屏控制电路检测并转换成触摸信号和坐标数据。触摸屏的种类及其技术特点262021/2/22电阻触摸屏2.4.2●+5V+5V+5V0V0VX方向Y方向第1层ITO第2层ITO第1层ITO第2层ITOR——将检测到的电阻值转换成坐标数字信息。多层复合结构：玻璃或有机玻璃作基膜，在上涂覆两层ITO透明导电层，导电层之间留有缝隙（小于1/1000in），互相绝缘。触摸屏的种类及其技术特点272021/2/22表面声波触摸屏2.4.2●发射X方向Y方向第1层第2层发射接收接收第1层ITO第2层ITO●

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。触摸屏的种类及其技术特点282021/2/222.5.1视频卡的种类及其功能视频卡2.51)视频转换卡——将计算机的VGA信号转换成PAL、NTSC或SECAM

制视频信号，输出到电视机、录像机等视频设备中。2)视频捕捉卡——将视频信号转换成静态图像信号，进而对其进行加工和修改，并保存标准格式的图像文件。3)动态视频捕捉卡——对动态影像实时转换成压缩数据存储，还可重放影像。常用于现场监控、安全保卫等场合。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，用于制作DVD、VCD等。5)视频合成卡——把文字、图片以及字幕叠加到模拟视频信号源上，常见的模拟视频信号源有录像、光盘以及电视等。292021/2/22视频卡的结构原理2.5.2302021/2/222.6.1扫描仪概述扫描仪2.6台式平板式手持式滚筒式透射式(底片扫描仪)多用机●按原理分：反射式、透射式、多用机●按结构分：手持式、平板式、滚筒式、台式反射式312021/2/22基本工作原理2.6.2●

透射式扫描原理扫描样张光电转换器光源底片扫描仪扫描样张光电转换器导轨光源数字信号输出●

反射式扫描原理数字信号输出识别反射光线识别穿透光线平板式扫描仪322021/2/222.7.1种类数码照相机2.7时尚型(卡片机)专业单反型家用变焦型准专业型高级家用型专业镜头332021/2/22结构特点2.7.2镜头影像数字信号译码器存储介质数据接口●软盘●微型硬盘●压缩闪存卡(存储卡)●CD-RW激光盘●译码器作用——将电信号转换成数字信息●CCD(ChargedCoupledDevice)(光电耦合器件)

基本光敏单元：像素作用：将可见光转换成电信号342021/2/22技术指标2.7.3●

LCD显示屏

(彩色/单色/像素数量)数字信号译码器存储介质数据接口●

像素数量(200万~1200万)●

光敏元件排列方式直排列交错排列●SM卡(SmartMedia)

最大容量128MB●MS卡(MemoryStick)SONY专用、高速最大容量1GB●

数据接口

USB/Video输出接口

IEEE1394高速接口●光学镜头与快门●SD卡(SecureDigital)

最大容量4GB●CF卡(CompactFlash)

最大容量4GB352021/2/222.8.1彩色激光打印机彩色打印机2.81)打印速度——以ppm作为计量单位，即每分钟可打印的页数。目前的打印机在8~25ppm之间。2)打印精度——以dpi作为计量单位，即每英寸打印点数。目前的机型多为1200dpi。3)最大打印幅面——以A4幅面和A3幅面为主。4)内存容量——打印机自带内存的容量，在4~200MB之间。内存容量越大，储存信息越多，计算机的负担越小，打印越快。5)接口形式——并行数据通信接口，串行通信接口，USB接口。●

打印指标362021/2/22彩色激光打印原理2.8打印彩色样稿时，首先在光导带上通电，产生均匀的电荷。激光发生器根据图像数据把对应的激光束照射到光导带上，使相应的受光点放电，改变了电荷的分布规律。随着光导带不断移动，激光束不断照射，在光导带上形成与图像数据对应的放电区域，这些放电区域构成了数字图像的潜像。当光导带继续前进，并从着色部件底部通过时，着色部件中的着色剂被光导带上的放电区域吸附，形成单色图像。随后，相同过程重复三次，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，在一定压力和温度下，使彩色着色剂固化在纸张上，至此，完成了彩色图像的打印。●彩色打印机372021/2/22彩色喷墨打印机2.8.2家用型家用型专业型办公多用型商业型家用型382021/2/22彩色喷墨打印机2.8.2●

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●法律问题●

喷墨打印原理墨盒微压电片喷嘴纸张6基色打印头打印数据48喷嘴48喷嘴48喷嘴……(48喷嘴×6=288喷嘴)392021/2/22●打印原理彩色热升华打印机2.8.3●用于专业级照片的输出。彩色热升华打印机采用YMC(黄、品红、青)三色固态颜料，黑色由YMC合成。打印过程中，附着着三色颜料的色带经过打印头，打印头根据图像数据产生瞬间高温，使颜料瞬间蒸发气化，附着在打印纸上，形成高品质图像。便携式直接照片打印机402021/2/222.9.1投影机分类彩色投影机2.91．CRT投影机——采用阴极射线管。特点：色彩丰富、柔和，工作稳定，亮度不高。2．LCD投影机——采用液晶显示元件。

1)液晶光阀投影机特点：亮度高达6000ANSI流明。

2)液晶板投影机特点：体积小，重量轻，便于携带，

配有遥控器，操作方便。目前使用最广泛的投影机412021/2/22基本原理2.9.2●LCD投影机光源光线照射到三基色液晶板上，液晶板的分子排列与数字图像对应，透过液晶板的光线发生变化，经过混色、聚焦，投射出去。的透光率影响投影光线强度。三基色液晶板光源聚焦投影效果●DLP投影机光源的光线照射到数字微镜面表面，然后反射到聚焦镜头。微镜面光洁度很高，大部分光线被反射出去，投影亮度很高。数字微镜面光源投影效果聚焦422021/2/22主要技术指标2.9.31．亮度——单位：ANSI流明。2．对比度——投影画面最亮区和最暗区的亮度之比。3．均匀度——投影画面四角区域和中心区域亮度的比值。4．分辨率——单位：像素。常见分辨率：1024×768、1280×1024。5．行频——水平扫描的频率，单位：Hz。一般在50~100kHz之间。6．场频——垂直扫描的频率，又叫“刷新频率”，单位：Hz。7．光源寿命——采用特殊材料制作的灯泡，寿命为1000～4000h不等。8．遥控功能——投影参数的调整，遥控鼠标、激光笔等。9．接口形式——显示器接口，视频、音频输入接口，音频输出接口等。4