多媒体技术基础与应用(第2版)833

学习单元1多媒体技术的应用和发展

项目1.1多媒体技术概要项目1.2多媒体技术在职业教育中的作用及学习方法多媒体技术是20世纪后期发展起来的一门新型技术，它大大改变了人们处理信息的方式。早期的信息传播和表达方式往往是单一的和单向的，随着计算机技术、通信和网络技术、信息处理技术和人机交互技术的发展，信息的表示和传播方式得以拓展，形成了将文字、图形图像、声音、动画和超文本超媒体等各种媒体进行综合、交互处理的多媒体技术。

项目1.1多媒体技术概要

项目实施要求

掌握多媒体技术的基础概念、应用领域和发展方向。项目主要内容

(1)理解多媒体技术的概念和特征。

(2)了解多媒体技术的应用和发展方向。

项目实施安排1.1.1什么是多媒体(Multimedia)

媒体(Medium)就是信息的载体。广义地说，媒体包括一切能携带信息的物体。比如，我们所接触到的书、报纸、电话、广播、电视、计算机及其它含有某种信息的实物等都属于媒体，如图1-1-1所示。狭义地说，媒体是文字、声音、图形图像、动画和视频等能在计算机中使用的信息载体，以及对它们进行记录、加工、显示、存储和传输的设备。

我们通常所说的“多媒体”是指狭义的媒体，是计算机诞生并广泛应用之后才产生的一个新名词。早期的计算机只能处理文字以及简单的图像和声音，与人类长期积累的绘画、摄影、录音、录像等技术相比，功能显得很单一，那时的计算机与多媒体还相距甚远。图1-1-1各种不同的媒体计算机走向多媒体归功于两个方面：一是芯片技术的巨大改进；二是计算机图形化操作系统的问世。前者使人们对计算机硬件的需求不再捉襟见肘；后者使人们无须编程，就能轻松地操纵功能强大的计算机系统。在这种背景下，文字软件、图形图像软件、三维及动画软件、声音软件、视频软件乃至多媒体编辑合成软件等应用软件，不仅大量涌现，不断升级，而且应用起来也更加轻松，与此相关的硬件设备的使用也日趋简捷和人性化。计算机也有了一个新的名词——电脑，这才是真正的多媒体时代。如今，电脑硬件和软件都十分发达，以往记录在纸张、胶片、磁带等介质上的各种信息，如文字、图形、图像、声音、动画和视频等，都可以处理成数字信息，并通过电脑系统表现和传播。处理摄影照片、绘画、欣赏音乐、观看电影和电视等都可以通过电脑来实现。电脑已成为一种可以综合表现视觉信息和听觉信息，并集多种媒体为一身的崭新的媒体形式。这就是多媒体的第一个基本属性—信息形式的多样性。其实，如果仅就表现多种信息形式来说，电影、电视等早已是综合表现图、文、声、像的媒体形式了，但从来没有人说它们是多媒体。这里的根本原因是，它们都是按事先编排好的时间顺序表现的线性媒体，即在信息表现的过程中，只有媒体向人的单向传递，没有人向媒体的反馈—没有交互作用。电脑多媒体不是只能模仿电影、电视表现多种信息形式，它也可以在信息传递的过程中伴随丰富的人机交互。人们可以通过键盘、鼠标、麦克风等设备干预信息传递的内容。这就是多媒体的第二个基本属性—信息传递的交互性。由此可见，必须同时具有“多样性”和“交互性”的综合媒体信息系统才是多媒体，这也是多媒体的两个根本属性。有人说，多媒体还具有“集成性”。其实，如果一个多媒体作品是多样的和交互的，那它必然是集成的，所以“集成性”只是一个次生的属性，而不是根本属性。1.1.2多媒体技术

多媒体和计算机是分不开的，所以多媒体技术必然是一种计算机技术。具体来说，多媒体技术是把文字、图形、图像、音频、视频、动画等多媒体信息通过计算机进行数字化采集、获取、压缩和解压缩、编辑、存储等加工处理，以单独或合成形式表现出来，并以交互形式进行传播的计算机技术。简单地说，多媒体技术就是以计算机为中心，具有多样性和交互性的信息处理、信息传播技术。

多媒体技术具体包括文字、图形、图像的数字信号处理技术，音频和视频技术，计算机软、硬件开发和应用技术，人工智能，模拟与识别技术，网络和通信技术等。多媒体技术是一项综合技术，涉及面非常广，主要包括硬件技术和软件技术两个方面。

多媒体的硬件首先包括计算机传统硬件设备，此外还包括其它一些信息处理设备，比如多媒体数据的存储、音频信号的处理、视频信号的采集与编辑、网络连接与通信等设备。根据1995年6月多媒体个人计算机工作组制定的MPC-3标准，它的标准配置是：75MHz的Pentium或与其兼容的CPU芯片、8MB内存、540MB硬盘、64K色VGA或以上等级加速卡/显示卡、4倍速CD-ROM驱动器、16位声卡、每秒能播放30帧NTSC制式或24帧PAL制式的MPEG-1压缩视频和Windows3.1以上操作系统。目前多媒体计算机的各组成部分及其连接方式如图1-1-2所示。图1-1-2多媒体计算机的各组成部分及其连接方式多媒体的软件包括以下五个方面：

(1)多媒体操作系统。目前比较流行的多媒体操作系统有微软公司的Windows2000&XP、苹果公司的MacOS和IBM公司的OS/2等。

(2)多媒体驱动程序。这是多媒体计算机软件中直接和硬件打交道的软件。多媒体驱动程序使操作系统能实现对硬件设备的初始化，完成对设备的操作等。

(3)多媒体素材制作软件。该类软件比较多，主要用于采集、整理和编辑各种媒体数据。比如，文字软件有Word、Windows记事本等，图形图像软件有Photoshop、CAD、Coreldraw等，动画软件有3DMax、Flash等，音频软件有Windows录音机、CoolEdit等，视频软件有Premiere、AfterEffects、QuickTime等。

(4)多媒体开发工具软件。这是专业人员用于多媒体应用系统开发的工具软件。Macromedia公司的Authorware是较著名的多媒体开发工具软件，本书将详细介绍它的最新版Authorware7.02的用法，以及应用它进行多媒体开发的方法。此外，我国方正公司的方正奥思、Office软件中的PowerPoint应用也比较广泛。

(5)多媒体应用软件。这类软件种类繁多，已广泛应用于教育、培训、广告、电子出版、影视特技、动画制作、电视会议、演示系统、人工智能系统等各个方面。多媒体应用软件是推动多媒体应用发展的动力所在。1.1.3多媒体发展的意义

多媒体计算机的出现，使人们可以将各种信息都以数字的形式来描述，并高度密集地记录在磁介质或光介质上。这一崭新的多媒体形式强烈地影响着人们原来的工作和生活方式，不断改变着世界，冲击和影响着原有事物。

1．对纸张的冲击

纸张对记录人类文明发展的贡献是不可估量的。处于信息时代的当今世界，人类的知识正在以爆炸般的速度迅猛增长，承载了数千年人类文明的纸张早已不堪重负，而且纸张的生产会带来严重的污染和大量植被的破坏。人类发明的计算机是以磁介质和光介质高密度大容量记录信息的，虽然人们每天仍然使用纸张，但是随着计算机的普及，信息容量的增加，信息形式丰富的多媒体视听产品将大量取代纸张，这是不可逆转的时代潮流。

2．对传统电视的冲击

计算机和网络的逐渐普及，使传统电视备受冷落。有些人既不喜欢看电影也不喜欢看电视，而是沉迷于计算机游戏和网络漫游中，其根本原因就是在于多媒体的两个根本属性—“多样性”和“交互性”。人们不仅喜欢形式丰富的信息，还不满足于被动地接受，与游戏中的对手奋力厮杀，到世界上的每个角落寻找秘密，甚至通宵达旦、乐此不疲。无论从人们喜好多媒体的心理角度来说，还是从多媒体所能达到的技术水平来说，基于模拟技术的线性媒体—电视，都处于岌岌可危的境地。报道显示，美国于2010年全面淘汰模拟电视而使用数字电视。我国部分较发达地区，也将在2015年以前全面使用数字电视，这种转变必将带来世界范围的技术变革。将来，电视台所拥有的丰富信息资源都以数字的形式保存在一个巨大的信息库中，用户可以通过计算机网络访问信息库，选择需要的内容，安排播放的顺序。人们不再是被动地按照电视台安排的播放时间观看电视节目，而是在任何时间都可以享用电视台的全部信息资源。电视台将会变成一个社会共用的多媒体信息库—电视由模拟时代走向数字时代。目前一些地区开播的数字电视如图1-1-3所示。图1-1-3惠州开播的数字电视

3.对各种媒体行业的冲击

就目前多媒体的技术水平来说，已经可以把各种形式的视觉信息和听觉信息进行数字化并加工合成。那么，除了以上所说的纸张和电视外，所有视听信息的媒体形式—唱片行业、广告行业、展示行业、通信行业、广播行业以及教育行业等—都会或多或少地受到多媒体的冲击。计算机和网络的普及程度越高，媒体行业受到的冲击越大。大量的信息一经变为数字形式，便会在计算机及网络中迅速传播。这些行业不得不改变原来的运营模式，以顺应这个逐渐数字化的世界。

4．对教育的影响

多媒体的出现，给人们提供了一种将各种形式的信息、各个门类的知识融合贯通的技术手段。在这里，文化与科学、艺术与技术的界线变得模糊，对人的知识和技能的要求更加全面。此时人们发现，按照传统教育体制培养出来的人才，或多或少都有缺陷。精通计算机的人，文化知识贫乏，艺术修养浅薄；从事文化艺术的人，大都对计算机退避三舍。组织一个多媒体项目，需要多个门类的人员配合。对于多媒体这种技术性、艺术性和创造性极强的智力产品，要让许多不同技能的人在一起做出风格统一的像是从一个灵魂中迸发出来的作品，几乎是不可能的。教育要面向未来，知识、技能更加全面的复合性人才才能适应当今时代的要求。为此，国家积极提倡并实施素质教育，让现代教育培养出来的人才，既有科学知识，又有艺术素养，懂英语，会计算机，创新，求变，对现代人类知识有整体的了解，对未来的人类发展有宏观的认识。1.1.4多媒体技术的应用

目前，多媒体技术已在教育培训、网络通信、个人信息通信中心、多媒体信息检索与查询、虚拟现实等方面得到充分应用。

1．教育培训方面

多媒体技术改变了传统的教学方式，使教材发生巨大变化(不仅有文字、静态图像，还有动态图像和语音等)。

在教育中应用多媒体技术是提高教学质量和普及教育的有效途径。多媒体技术使教学的表现形式多样化，即不仅可以进行交互式远程教学，而且还具有传统的课程教学方法所不具备的其它优点。利用多媒体计算机的文本、图形、视频、音频和其交互式的特点，可以编制出计算机辅助教学(CAI)软件，即课件。课件具有生动形象、人机交流、及时反馈等特点，能根据学生的水平采取不同的教学方案；能根据反馈的信息为学生提供及时的教学指导；能创造出生动逼真的教学环境，增强学习效果，改变以教师为中心的教学方式，使学生自主学习。

应用多媒体教学比传统课堂教学或单纯地阅读书面教材的效率更高；使用交互式多媒体系统，学生可根据自己的水平和接受能力进行自主学习，掌握学习进度的主动权，以避免统一教学进度带来的缺陷。

2.网络通信方面

多媒体在网络通信方面的应用包括可视电话、视频点播(VOD)和视频会议等。信息点播包括桌上多媒体通信系统和交互电视系统。

通过桌上多媒体通信系统，可以远距离点播所需信息，比如数字化电子图书馆、数字化博物馆、虚拟旅游、多媒体数据的检索和查询等。点播的信息可以是各种类型的数据，其中包括声音、视频、立体图像和感觉信息等。交互电视与传统电视的不同之处在于用户在电视机前可对电视台节目库中的信息按需选取，即用户主动与电视进行交互，获取信息。通过交互电视还可以实现如交互式教育、交互式游戏、数字多媒体图书和杂志、电视采购、电视电话、电子商务等多媒体服务，从而将计算机网络与家庭生活、娱乐、商业导购等多项应用结合在一起。

应用多媒体网络可以进行多方面的协同工作，比如工业产品协同设计和制造，网络远程医疗协同会诊，科研工作者远程网络探讨和学术交流，师生通过网络协同学习等。

3．个人信息通信中心

个人信息通信中心就是指把电话、电视、录像机、传真机、音响设备与计算机集成一体，计算机完成视频和音频信息的采样、压缩、恢复、实时处理、特技、视频显示和音频输出，形成多媒体新产品，有人称它为个人办公助理(PersonalDigitalAssistant，PDA)。利用PDA并通过相关软件可以保存、查阅旧的传真文件，编辑文稿，发送多媒体邮件。世界各国先后都推出了不同的PDA产品，我国台湾地区早在1994年就成立PDA产业联盟，研究开发中文PDA产品。目前，PDA已成为信息领域非常热门的产品，如图1-1-4所示。图1-1-4几款热门的PDA产品

4．多媒体信息检索与查询(MultimediaInformationService,MIS)

MIS就是使用一些多媒体终端实现各种类型的多媒体信息的检索和查询。比如将图书馆中的所有数据、报刊资料输入数据库，人们在家中或办公室就可以用多媒体终端查阅。商场也可以将产品的多媒体资料输入数据库，顾客在家中就可以查看不同商场的商品，挑选自己中意的产品。根据顾客的要求，显示诸如电视机、电冰箱、家具等产品的图像、价格以及售货员介绍商品性能的配音等。

MIS系统中最关键的是多媒体数据库。数据库要能准确反映实际物体的相应信息，并提供快速、准确及交互式的查询方法。

5．虚拟现实(VirtualReality，VR)

当今多媒体的许多技术及创造发明都表现在虚拟现实上，即通过特制的目镜、头盔、数据手套等将用户“置身于”一个模拟的环境中，达到模拟训练、虚拟现实的目的。

如汽车、轮船、飞机等危险性较高的驾驶训练可以先进行电子模拟，以减少失误的事故。又如，在电子电路模拟实验中，通过模拟软件可减少初学者因失误而引起的电子元件和电子设备的烧毁或损坏等。美国的F-16、波音777和航天飞机在真正上天空之前都作了许多模拟飞行试验。在美国加利福尼亚海洋学院和其它商业性海事官员培训学校，由计算机控制的模拟器可教授学员游船的操作以及集装箱船只复杂的装卸过程。

如图1-1-5所示是我国某职业院校的虚拟课堂系统和虚拟港口实训系统。(a)虚拟课堂系统(b)虚拟港口实训系统图1-1-5虚拟课堂系统和虚拟港口实训系统

6.其它方面的应用

多媒体技术给出版、传媒业带来了巨大的影响，其中近年来出现的电子图书和电子报刊就是多媒体技术应用的产物。电子出版物以电子信息为媒介进行信息存储和传播，是对以纸张为主要载体进行信息存储与传播的传统出版物的一个挑战。用CD-ROM代替纸媒介出版各类图书是印刷业的一次革命。电子出版物具有容量大、体积小、成本低、检索快、易于保存和复制、能存储音像图文信息等优点，前景十分乐观。利用多媒体技术可以为各类咨询提供服务，如旅游、邮电、交通、商业、金融、宾馆等。用户可以通过触摸屏进行独立操作，在计算机上查询需要的多媒体信息资料，用户界面十分友好，只需轻轻一触，便可获得所需信息。

综上所述，多媒体技术的应用非常广泛，它将在各行各业中发挥巨大作用。

1.1.5多媒体技术的发展方向

多媒体技术的应用正在迅速发展，新的技术、新的应用、新的系统不断涌现。从多媒体应用方面来看，多媒体技术有以下几个发展趋势。

1．交互式、网络化

我们可以通过QQ和远方的亲人或朋友进行视频聊天，使人与人之间的交流突破了空间的限制。除此以外，有些多媒体系统还可以突破时间的限制，比如现在的远程教学系统，主讲方可以共享他的计算机操作界面，通过远程来演示操作过程，教学系统也提供了像提问、答辩、相互共享界面等各种互动功能。如果用户不能实时参与教学，系统会自动记录这些过程，可以在课后通过网络进行观看。

分布式、网络化、协同工作的多媒体系统，通过因特网在今后会迅速发展，从而使人们的生活更加便捷，更加丰富多彩。

2．智能化

1993年12月在英国举行的多媒体系统应用国际会议上，由英国的MichaelD.Vislon提出了智能多媒体的概念。他希望通过引入人工智能，增加多媒体计算机的智能性，两者相互促进，共同发展。目前，智能多媒体技术的文字识别和输入、汉字语音的识别和输入、自然语言理解和机器翻译、图形识别、机器人视觉、基于内容检索的多媒体数据库、推理智能多媒体数据库、智能辅助教学系统等方面已经获得了长足发展，部分技术已得到广泛应用。比如，目前的多媒体3G智能手机已基本取代了以往的非智能手机。

3．软硬件集成化、应用综合化

随着计算机技术、通信技术和互联网的快速发展，通信、计算机、电器通过与多媒体数字化技术相互渗透，相互融合，将构成一个综合性、全方面、立体化的网络多媒体系统，以满足人们的需要。相信不久的将来，我们的手机或PDA将成为生活、学习和工作的一个多媒体信息服务与控制中心。

项目拓展训练

(1)列举一些多媒体的应用物品和使用场所。

(2)说说目前多媒体技术是如何改变你的学习和生活的。项目1.2多媒体技术在职业教育中

的作用及学习方法

项目实施要求

了解多媒体技术的职业岗位和学习方法。

项目主要内容

(1)了解多媒体技术的职业岗位。

(2)掌握多媒体技术的学习方法。

项目实施安排1.2.1多媒体技术在职业教育中的重要作用

无论是中等还是高等职业教育，学生毕业后直接面临就业问题。在当今信息高度发达的社会中，由于信息量巨大、类型多种多样，毕业学生对计算机的应用能力还只是停留在对计算机基础课程的学习水平上，这是远远不够的。对于文秘、导游、平面及广告设计等专业的学生，除了必须掌握计算机基本使用、汉字输入、Word文稿处理、电子表格及幻灯片制作和Internet应用等基本技能之外，在实际应用中，还须掌握图像、声音和视频等信号的输入与处理，数据的压缩和打包，网络及数据库数据的应用和搜索，电子媒体的使用与制作，多媒体数据的综合应用和课件开发等重要技能。这些技能都是多媒体技术应用课程所必须学习的内容，因此在职业教育中广泛开设多媒体技术应用课程是十分必要的。随着信息社会的快速发展，多媒体技术必将成为每个人生活和就业的一项基本技能。多媒体技术在职业教育中的重要性还体现在与此相关的广泛就业岗位上。

1．信息输入与加工方面

公司文员、信息情报中心技术员、电子图书馆管理员等都直接从事数据的输入与处理。现在的数据已远远不再是文本和表格，图像、视频和数据库已经广泛使用。各种类型的数据的输入、储存、编辑和打印、数据库的搜索、网络的分类查询等技能都是多媒体技术基础与应用课程所包括的内容。

2．影视媒体、广告和新闻出版方面

不管是电台还是电视台，数字化节目的制作和播出，将是今后发展的一个主流。在许多发达国家已广泛使用数字电视，我国也将在今后的5～10年内全面开通数字电视。数字化电视、广播和广告节目的制作与播出需要大量后期制作人员，这些人员都必须熟练掌握图像、声音和视频等各种电子信息的编辑和综合技能。在报刊、图书出版行业，电子出版物也已经非常流行。今后报刊和图书的发行也许可以不用纸张或书本，而是用光盘或直接从网上订阅。电子出版物的设计制作人员的工作技能就是以媒体信息的加工、组织和管理为主的多媒体技术。

3．多媒体应用软件开发方面

多媒体应用软件开发方面包括教育教学课件，公司个人展示课件，园林、室内、服装等各种设计作品展示课件，风景旅游展示课件，机械电子实验过程模拟课件，飞机、汽车和机器设备的操作训练模拟课件等。各种多媒体应用软件开发人员都是以多媒体技术作为他们就业的基本技能的。

总之，掌握多媒体技术将成为我们今后日常生活中的一项必备技能，也可以为就业谋生和长远发展开广渠道。1.2.2多媒体技术基础与应用课程的学习方法

多媒体技术是一门新兴的实用学科，它的发展前景和应用领域十分广阔。学习多媒体技术应用课程的方法如下：

(1)理论和实践相结合，努力掌握计算机技术。多媒体技术是一门实践性很强的学科，要从事这方面的应用或开发工作，没有扎实的计算机应用实践技能，只说不练是绝对不行的。数字信息的输入和扫描要练，图像的创作和编辑要练，音频和视频的采集、编辑也要练，多媒体应用开发更要从实践练习中掌握它的方法和实施过程。为此，本书提供了大量的实例以及相应的素材和软件，以便学生在学习过程中进行实践练习，这也是本书编写的初衷和特点所在。

(2)努力拓宽知识范围。由于多媒体技术可以综合处理各种形式的视听信息，因此它可以表现的内容和范围几乎无可限量。如果对一个多媒体项目所涉及的内容全然不知，可以想象，就算有再高的技术，也难以做到作品内容与形式的协调统一。在人类知识极其丰富的今天，谁也无法做到全知全能，然而对各个主要知识领域都有一定了解，并非可望而不可及。这要靠我们的长期积累，有些知识是会直接用到的，有些知识虽然没有直接用到，但是它能增加我们的联想，丰富想象。从事科学技术的人应该多加强文化艺术的修养，比如中国历史、文化、艺术、民族、宗教等广泛的社会科学知识；反之，从事文化艺术的人应该多了解一些科学的原理和技术的发展。

(3)加强艺术修养。优秀的多媒体作品不仅要有充实和准确的内容，还要有能与内容相协调的完美表现形式。前者主要依赖于人的知识的深度和广度，而后者则取决于人的艺术修养。目前，多媒体主要靠视觉和听觉传达信息，屏幕上显示的画面和扬声器里传出的声音能否吸引用户，很大程度上取决于画面和声音的艺术质量，实际上，归根结底取决于多媒体制作者在视觉艺术和听觉艺术方面的修养，取决于他的审美能力。如果爱好或学过美术，那么在画面的构图、色彩、疏密、虚实等方面处理得就会更好；如果爱好或学过音乐，那么在音乐、音效、语音的处理以及与画面的协调上会做得更好。

拓宽知识范围和加强艺术修养就是练“内功”。计算机技术可以在较短的时间内掌握，而内功则需要长期的修练。计算机技术就像是工具，像画家的画笔或摄影家的相机，艺术家能否做出优秀的作品，并不取决于他们所用工具的优劣，而主要在于他们内在的素养。多媒体是技术与艺术在高科技水平上的高度统一的产物，也是人类知识从局部走向整体，从分离走向融合的产物。它在人类文明史上起了重要作用。可以肯定地说，多媒体技术是一门不断进步的全新技术和一个朝阳无限的新兴产业。

项目拓展训练

通过网站搜索有关内容，对比三家国内和国外大型公司在多媒体应用服务上的差异，写出分析报表。学习单元2多媒体计算机系统

的组成和应用项目2.1多媒体硬件系统的组成和应用项目2.2多媒体软件系统的组成和应用多媒体技术是以计算机为中心，以各种媒体信息的加工、处理和应用为目的的现代信息技术，所以多媒体计算机系统的安装和使用是学习多媒体技术课程首先要掌握的技能。多媒体计算机系统包括硬件系统和软件系统两个部分。项目2.1多媒体硬件系统的组成和应用

项目实施要求

掌握文字、图像、视频和声音等媒体信息输入的硬件设备的使用方法。

项目主要内容

学习多媒体硬件系统的结构和存储设备、多媒体图像输入/输出设备、音频设备、视频设备、网络连接设备及其它多媒体设备的安装及使用方法。

项目实施安排多媒体计算机就是能对诸如文字、图形图像、音频、视频和动画等多媒体信息进行输入/输出、编辑处理、存储传输的硬件系统。

典型的多媒体计算机硬件系统组成框图如图2-1-1所示，图中虚线部分是计算机的基本组成部分。

由图2-1-1可知，多媒体计算机硬件系统除了包括一个基本的微型计算机以外，还必须具有音频处理设备、视频处理设备、图像输入/输出设备和网络通信设备等。目前比较流行的多媒体系统的微型计算机是多核系列计算机，即计算机的核心一般采用Intel公司的多核系列CPU。此种系列的CPU一般都支持MMX(MultiMediaeXtension，多媒体扩展)技术，使计算机对图形图像、MPEG视频、音乐合成、语音识别与压缩、电视会议和3D游戏有很高的处理能力。此外，多媒体计算机配有独立显卡，甚至专业显卡，以进一步增强图像和视频的处理能力。图2-1-1多媒体计算机硬件系统组成框图多媒体应用往往伴随着巨大的数据量，数据的存储显得十分重要。CD-ROM和DVD已经成为存储多媒体数据的最佳介质，因为它们具有容量大、成本低、携带方便和信息稳定等优点。在数据量十分巨大的网络或信息中心，还将用到磁盘阵列、光盘塔和磁带机等超大容量备份设备。

图像输入/输出设备也是多媒体计算机中的常用设备，主要包括扫描仪、数码相机、打印机、绘图仪和投影仪等。

音频处理是多媒体计算机最重要的标志之一。计算机通过声卡来处理信息，它可以把话筒送来的模拟音频信号转换成数字信号，用计算机来处理数字化的音频信号，也可以把计算机中的数字音频信号转换成模拟信号送到扬声器还原出声音。视频处理也是多媒体计算机的一项重要功能，包括视频信号的采集、编辑、转换、压缩和输出等。视频处理所需要的硬件设备有显示卡、摄像机和视频采集卡等。

网络通信设备现在也成为多媒体计算机的必备设备，以便连接到互联网或局域网进行信息的访问、搜集和传输。常用的网络通信设备有网络接口卡、调制解调器和无线网卡等。2.1.1多媒体存储设备

多媒体存储设备包括CD-ROM驱动器、DVD和刻录机等。

1．CD-ROM驱动器

CD-ROM驱动器是CompactDiscRead-OnlyMemory驱动器的缩写，称为“只读光盘驱动器”，或简称“光驱”，如图2-1-2所示，这是因为它只能“读出数据”而不能“写入数据”。CD-ROM驱动器是目前应用最为广泛的多媒体数据存储设备。单片CD-ROM的标准容量是650MB，且成本低，价格便宜，用它存储的各种软件和电子读物十分丰富。图2-1-2CD-ROM驱动器

1)光盘的读/写原理

所有数字信号都是由许多连续的“0”或“1”代码组成的。光盘刻录时，刻录机的激光头在光盘介质上刻下一道道含有许多“凹”坑数据轨道，“凹”顶和“凹”底的平面处代表数据“0”，“凹”顶和“凹”底的交界处代表数据“1”。

CD-ROM从光盘读数据时，激光照到数据轨道的平面处，反射光与照射光相近，读出数据“0”；激光照到数据轨道的“平”、“凹”交界处，反射光与照射光不同，读出数据“1”，这样就把光轨还原成数字信号。

2)光驱的连接和使用

常用的光驱都是内置式的，安装在计算机机箱内。光驱的操作面板上有光盘盒、出盒开关、耳机插孔、音量控制和快进键等控制按钮。

光驱的背面有三组接口(四针电源接口、扁平数据接口和小型四针接口)和一组跳线(跳线组)。

四针电源接口：与计算机电源相连，提供5V和12V的电源。

扁平数据接口：通过扁平电缆，实现光驱与计算机之间的数据传输。光驱与计算机的数据接口有两种：IDE接口和SATA接口。连接时，扁平电缆不能接反，否则光驱不工作，但数据线接反不会损坏设备。小型四针接口：用于和声卡连接，该连接线称为CD音频线，四针分别是左、右声道和两根地线，通过这条四芯线可将模拟信号的CD音乐从光驱传至声卡，再将耳机插到光驱面板的耳机插孔，就可把光驱当作CD唱机来用了。

跳线组：用于设定光驱的物理地址，即光驱是用于主盘、从盘还是网络设备。一般来说，光驱作从盘，计算机硬盘作主盘。

2．DVD和刻录机

1) DVD

DVD(DigitalVideoDisc)，即数字视盘，外观与CD一样，但数据密度高于CD，DVD的单层标准容量是4.7GB，约为CD的7～8倍。DVD中的数据采用MPEG-2压缩标准，可保存一部高清晰度(500～1000线)数字电影。音效上，DVD视盘中的杜比数码环绕声的3D音效果非常好。

近年来，DVD-ROM驱动器发展迅速，速度达8或16倍速(与CD倍速不同)，甚至更高，价格也相对便宜。随着解压软件和计算机硬件性能的不断提高，DVD已基本取代CD，成为多媒体计算机配置的标准。

2)光盘刻录机

光盘刻录机就是可以向光盘写入数据的光驱，即同时具备读和写的功能。光盘刻录机通常分CD-R刻录机(不可擦写光盘刻录机)和CD-RW刻录机(可擦写光盘刻录机)两种。CD-R刻录机刻写光盘时只能一次性写入，光盘也只能写一次，不能擦写，其读/写速度如标为“6 × 2”，即指6倍速读、2倍速写。CD-RW刻录机写一张光盘时可以分多次写入，或擦拭后再重写，其读/写速度如标为“24 × 4 × 4”，即指24倍速读、4倍速写和4倍速重写。

CD-R和CD-RW刻录机的出现，才真正实现了“光盘存储”，尤其是CD-RW刻录机的出现，CD技术才真正实现了大容量、通用性、高可靠性，使传统的可移动存储有了质的飞跃，并将迅速成为存储领域的主流。

3．其它大容量多媒体存储设备

大容量多媒体存储设备有磁带机、光盘塔、磁盘阵列等，如图2-1-3所示。

1)磁带机

磁带机是用磁带作为存储介质的存储设备，其特点是容量大、存储介质成本极低、性能稳定。单盒磁带容量在几十至几千GB之间，目前，1GB数据存储成本低于2元，完全可以实现海量存储，多数用于网络中心或信息服务中心服务器数据的备份。图2-1-3磁带机、光盘塔和磁盘阵列

2)光盘塔

CD-ROM光盘塔(CD-ROM

Tower)是由多个SCSI接口的CD-ROM驱动器串联而成的，光盘预先放置在CD-ROM驱动器中。受SCSI总线ID号的限制，光盘塔中的CD-ROM驱动器一般以7的倍数出现。光盘塔堆栈可以存放50～200张光盘，单张容量可达10GB，总容量相对较小，但数据安全性很高。

3)磁盘阵列

磁盘阵列(DiskArray)是由一个硬盘控制器来控制多个硬盘的相互连接，使多个硬盘的读/写同步，减少错误，增加效率和可靠度的技术。磁盘阵列的特点是读/写速度快、性能好、提供容错性，但成本相对比较高。磁盘阵列常用于大流量、实时多用户的网络服务器。2.1.2多媒体图像输入/输出设备

多媒体图像输入/输出设备包括扫描仪、数码相机、数字投影仪等。

1．扫描仪

扫描仪(如图2-1-4所示)是多媒体计算机最重要的图像输入设备之一，是图形设计与印刷行业必备的外设。随着扫描仪技术的发展及价格的不断下降，越来越多的普通家庭开始使用它。图2-1-4扫描仪

1)扫描仪的工作原理

目前台式扫描仪的工作原理分为两种：CCD(Charge-CoupledDevice，电荷耦合器件)和CIS(ContactImageSensor，接触式感光器件)。CCD技术诞生较早，它将照射到稿件上反射回来的光线通过镜片、镜头聚焦到CCD上，从而产生模拟信号，此信号又被A/D转换器转换为数字信号。CCD产品的优点是技术较为成熟，性能极佳；缺点是体积较大，比较笨重。CIS产品的工作原理很像传真机，它没有镜头组件，采用发光二极管作为光源和二极管感光元件，结构简单紧凑，体积小，但在图像色彩、分辨率和均匀度上不如CCD出色。

2)扫描仪的分类

按照扫描方式分类，扫描仪可以分为手持式扫描仪、平板式扫描仪及滚筒式扫描仪三种。其中：手持式扫描仪目前除商品条码扫描外基本上已经被淘汰；滚筒式扫描仪一般应用于大幅面专业扫描领域；目前最流行的是平板式扫描仪。

按照扫描仪的整体性能及不同的应用，扫描仪可分为家用、办公商用和专业使用三大类。

3)扫描仪的技术指标

扫描仪的技术指标包括分辨率、色彩位数等。

(1)分辨率(即光学分辨率)：一英寸上分为多少个点。如300dpi表示一英寸上扫描300个光学点数。有些扫描仪的分辨率可达1200dpi、4800dpi，甚至更高。

(2)色彩位数：以bit为单位的数据。现在一般扫描仪的色彩位数有36位、42位、48位等几种。2的多少次方即为多少位数，36位就是百万种颜色，48位就是亿万种颜色。

此外，扫描仪的技术指标还有扫描速度、清晰度和灰度等。

4)扫描仪的接口方式

目前市场上扫描仪的接口主要有SCSI、EPP和USB三种方式。

(1) SCSI接口：需要安装SCSI卡，其特点是比较复杂，但扫描、传输速度比较快，比较适合专业领域使用。

(2) EPP接口：是近几年比较流行的一种接口方式，其最大特点是方便、对计算机的要求低。由于EPP接口的传输速度比较慢，很快就被USB接口方式代替了。

(3) USB接口：近几年兴起的一种支持即插即用的微型机接口，其主要特点是支持热插拔，使用方便，速度快。

5)随带软件及使用

除了硬件之外，扫描仪的软件也是非常重要的。目前市场上的扫描仪都配有图像输入、文字识别和贺卡制作等软件。在附送的软件中，一套辨认能力强的文字识别软件(OCR)是最为重要的，比较好的软件有清华紫光、尚书五号等。

2．数码相机

数码相机(如图2-1-5所示)是从外界获取图像资料的硬件设备，并将拍摄的图像直接输入到计算机。图2-1-5宾得、三星和尼康数码相机

1)数码相机的结构

数码相机是由镜头、CCD、A/D(模/数转换器)、MPU(微处理器)、内置存储器、LCD(液晶显示器)、PC卡(可移动存储器)和接口(计算机接口、电视机接口)等部分组成的。

2)数码相机成像原理

数码相机中只有镜头的作用与普通相机相同，它将光线汇聚到感光器件CCD上，CCD把光信号转变为电信号，模/数转换器再把电信号从模拟信号转换为数字信号，MPU对数字信号进行压缩并转化为特定的图像格式(如JPEG格式)，最后图像文件被存储在内置存储器中。

3)主要技术指标

数码相机的主要技术指标有最大分辩率、色彩位数等。

(1)最大分辨率：最大分辨率为1024 × 768，其乘积为786432，它的CCD光敏单元约85万个，即85万像素。

(2)色彩位数：以二进制的位(bit)为单位，位的多少表示色彩数的多少。常见的色彩位数有24位、30位和36位。以24位为例，三基色(红、绿、蓝)各占8位二进制数，它们的组合为256 × 256 × 256 = 16777216，即1600多万种颜色。色彩深度值越高，就越能真实地还原色彩。

此外，数码相机的其它指标还包括镜头焦距、图像格式、记忆卡容量和液晶屏尺寸等。

4)输出接口

数码相机的输出接口主要有计算机通信接口、电视机的视频接口和打印机的接口。常用的计算机通信接口有串行接口、并行接口、USB接口和SCSI接口。如果数码相机带有PCMCIA存储卡，那么可以将存储卡直接插入计算机的PC卡插槽中。

3．数字投影仪

投影仪是把图像投影到屏幕上的设备，有CRT和LCD两种。目前使用的基本上是LCD投影机，如图2-1-6所示。投影机的性能指标是区别投影机档次高低的标志。投影机的性能指标有很多，下面仅介绍几个主要指标。

(1)亮度：投影机输出的光能量，单位为流明(lm)。当投影机输出的光通过时，投射面积越大，亮度越低；反之，亮度越高。

(2)水平扫描频率(行频)：每秒钟左右扫描的次数。投影机的水平扫描频率是固定的，为15.625kHz(PAL制)或15.725kHz(NTSC制)。图2-1-6数字投影机和幕布

(3)垂直扫描频率(场频)：每秒钟电子枪对整个屏幕进行扫描的次数，垂直扫描频率也叫刷新频率。垂直扫描频率一般不低于50Hz，否则图像会有闪烁感。

(4)分辨率：在看RGB分辨率时，应注意它的垂直扫描频率，在行频一定时，垂直扫描频率不同时，最高RGB分辨率不同。例如，一台投影机的最高行频为75kHz，当垂直扫描频率为60Hz时，允许最高RGB分辨率是1280 × 1024。如果将垂直扫描频率提高至70Hz时，就达不到1280 × 1024了。

(5)灯泡寿命：灯泡成本很高，平均为1.5～2.0元/小时。投影机是一种精密电子产品，在使用中要注意以下几个方面：严防强烈的冲撞、挤压和震动；注意使用环境的防尘和通风散热；灯源部分在开机状态下严禁震动，防止灯泡炸裂；停止使用后，不能马上断开电源，要让机器散热后自动停机；减少开关机次数；电路部分严禁带电插拔电缆；信号源与投影机电源最好同时接地。2.1.3音频设备

多媒体的特点是计算机交互式综合处理声音、图文、动画信息。声音是携带信息的重要媒体。委婉动听的音乐和解说，使静态或动态图像变得更加丰富多彩。

音频设备有声卡、音箱、语音输入系统等。

1．声卡

1)声卡的结构和功能

图2-1-7是一款常用的计算机声卡，主要有以下接口。

音箱接口(Speaker)：用于输出数字音乐。这是声卡最基本的功能，音频格式有WAV、MP3和WMA等。图2-1-7声卡麦克风接口(Micin)：用于录音和语音通信，这也是声卡最基本的功能之一。声卡有了输出和输入信号的能力时，计算机通过麦克风接口可实现语音通信。随着网络状况的改善，语音通信质量也有很大的提高，这将是未来多媒体通信的发展方向之一。

线路输入/输出接口(Linein&out)：用于和其它音响设备(比如CD机、功放等)进行音频信息的相互传输。

四针接口：用于和光驱连接，使光驱能充当普通CD机。

MIDI游戏控制器端口：用于链接MIDI键盘和游戏手柄等多媒体设备。随着USB接口的普及，这个端口的作用也逐渐减小，更多的设备采用了USB标准接口。音响效果器：提供大量不同场景的3D音响效果。这些功能的实现和声卡处理信号的能力有关，不但在游戏中需要这些音效，在音乐欣赏的时候也同样需要，著名的Winamp播放器就有很多DirectSound的实时效果器，在听音乐的时候，我们可以加入回音、混响效果，这些效果的实现也需要声卡加速来支持。

音频解码芯片：用于音频解码，把编码的音频解开输出。用解码芯片比用软件更省电。合成器：用来产生、修正和叠加正弦波形，然后通过声音产生器和扬声器发出特定的声音。现在大部分声卡都采用DLS(DownLoadableSample)波合成技术，在WDM驱动支持下，所有声卡都能够有较好的合成效果。

SB1394端口：某些声卡带有SB1394端口，比如Audigy/Audigy2系列，这个端口的导入将大大增强声卡的功能，可接到IEEE1394标准接口外接设备，如DV、摄像机等。SB1394的传输速度高达400Mb/s，是USB1.1标准的30倍，使主机与外设之间大文件的高速传送成为可能。声卡的网络功能被加强，将成为计算机中名副其实的多媒体界面中心。

2)声卡的安装

声卡的安装步骤如下：

首先，卸载旧声卡有关的软件，即声卡驱动程序。

如果PC上的声卡直接固化在主板上，必须先进入主板的setup程序，屏蔽主板的声卡功能。

其次，拆去旧声卡。打开主机箱，拆去连接在旧声卡上的所有连线(如扬声器线、话筒线等)。旋开卡上的所有固定螺丝，然后小心地将它们拔去。

再次安装新声卡。认真地安装新的声卡；拧紧固定螺丝，重新连接外部电缆；盖好机箱；启动计算机，安装声卡驱动程序。声卡驱动程序及应用安装完毕之后，再一次重新启动PC。最后，测试新声卡。打开Windowsmediaplayer，选择“文件”|“打开”命令，选定一个声音文件，然后按下“播放”按钮。如果没有听到任何声音，检查所有的连接，确认是否打开了扬声器的电源。如果还听不到声音，再打开“设备管理器”，若“声音、视频和游戏控制器”的旁边出现一个黄色的惊叹号，则表明出现了硬件安装问题。重新检查声卡，查看声卡是否插好，或者驱动程序是否匹配等。

2．音箱

音箱是多媒体外设组成的重要部分，它的基本功能是把声卡传出的模拟声音信息还原成声音。多媒体技术的发展以及各类软件(如游戏、DVD影片和MP3等)音效制作的提升，对多媒体有源音箱提出了更高的要求。

如果有一块好的声卡，还必须有相应的音箱配合才能使计算机产生美妙的声音。一些多声道的声卡，如4声道声卡，必须有支持4声道的4.1音箱才能发挥声卡的作用，对于5.1声卡还必须有支持AC3解码的5.1音箱支持才能完全显出5.1声卡的强大威力。使用多媒体有源音箱可以从以下指标来考虑：

(1)功率：音箱输出的最重要的指标。音箱有最大功率和额定功率，不要被最大功率所误导。最大功率是指不考虑失真时输出的功率，往往是额定功率的十倍。

(2)信噪比：用于反映有源音箱内部功放性能，实际上指的是信号与噪声的比值，这个比值越大越好。

(3)频响：频率响应，也就是音箱所能回放的频率范围。由于人耳的听觉范围为20Hz～20000Hz，所以音箱要尽可能地回放在这个频率范围内。

(4)失真度：在声音回放的过程中，增加了原信号没有的高次谐波成分而导致的失真。

(5)箱体容积：指音箱除去板材、扬声器和电源变压器等部件的所占空间之后的净容积，与音箱的低频响应直接相关。过小的箱体无法产生足够的低频。

(6)音箱种类：目前市场上的音箱主要有X.1和书架式音箱。X.1结构的音箱采用一个强化低频响应能力的独立低音单元(即平常说的低音炮)设计。此外，x.1还通过多个环绕音箱(也叫卫星箱)来提供更为准确和丰富的声场定位，以增强声音的现场感。目前较流行的低音炮加两只卫星箱的2.1系统如图2-1-8所示。2.1系统代表一种新的多媒体音箱设计概念，其优势在于能够以较低的成本获得较好的低频量感，具有很高的性价比，且造型新颖，卫星箱小巧玲珑，因此在市场中很受欢迎。

3．语音输入系统

语音输入对输入人员的键盘操作能力、指法要求较低，它是基于语音模型的一种输入方法，涉及大量运算，所以对CPU和内存有一定的要求，CPU频率越高、内存越大，语音输入就能更好地工作。另外，还需要一个耳麦和一块性能较好的声卡。目前，多媒体计算机基本上都能很好地进行语音输入。语音输入虽然操作简单，但需要语音识别软件的支持。开发出好的语音识别软件是非常困难的，主要原因是不同年龄、性别的人，其口音、发音速度、语音强度、发音习惯与方式等存在较大差异，而且新词汇也不断增加，所以软件的识别率一般较低。这也是语音输入的最大技术难题。因而目前采用语音输入的用户不多。

语音输入，尤其是汉字语音输入经历了很长时间的研究和应用，目前效果比较好且使用简单的中文语音识别软件是IBMVIAVOICE，它对于耳麦的要求不高。2.1.4视频设备

视频设备有显卡、显示器、视频卡等。

1．显卡

显卡(如图2-1-9所示)的主要作用是对图形函数进行加速。多媒体计算机最好配有独立显卡，以提高计算机的整体性能。

显卡的结构及其功能主要包括以下几个方面：

(1)图形加速芯片：提供图形函数计算能力，通常也称为加速器或图形处理器。

(2)显存：加速卡的重要组成部分，也被称为帧缓存。目前显存的容量比较大，如128MB、512MB，甚至1GB、2GB等。图2-1-9小影霸显卡

(3)刷新频率：每秒重绘屏幕的次数，其标准单位是Hz。刷新频率一般为60Hz、65Hz、70Hz、72Hz、75Hz、80Hz、85Hz、90Hz、95Hz、100Hz、110Hz和120Hz，共12个挡次。刷新频率最高可达到250Hz。过低的刷新频率会使用户感到屏幕严重闪烁，时间一长就会使眼睛感到疲劳，所以刷新频率应该大于72Hz。

(4)分辨率：在屏幕上所显现出来的像素数目，它由两部分来计算，分别是水平行的点数和垂直行的点数。通常分辨率分为800 × 600、1024 × 768、1152 × 864、1280 × 1024和1600 × 1200，或更高。更高的分辨率可以在屏幕上显示更多的东西。

(5)颜色模式：图像中的一个点能有的颜色种数。颜色模式可以设定为8位、16位和24位色等。比如，24位色是指一个点有224种颜色变化，即一个点的数据量要用三个字节来表示，位数越高，所能够得到的颜色就越多，屏幕上的图像质量就越好，但是也增大了显卡所要处理的数据量，而随之带来的是速度的降低或屏幕刷新频率的降低。

(6) D型15针插口：显卡与显示器之间连接的标准接口。

2．显示器

显示器是计算机的主要输出设备，通过信号线与显卡的D型15针接口直接相连。通常，显示器分为CRT(阴极显示管)显示器和LCD(液晶)显示器。

CRT显示器(如图2-1-10所示)的主要部件是显像管。显示管的屏幕上涂有一层荧光粉，电子枪发射出的电子击打在屏幕上，使被击打位置的荧光粉发光，从而产生图像。液晶显示器(如图2-1-11所示)又叫做LCD显示器，俗称为平板显示器。图2-1-10CRT显示器

图2-1-11液晶显示器显示器的技术指标主要有点距、最高分辨率、刷新频率、带宽和显示面积等。

(1)点距：屏幕上相邻两个同色点(比如两个红色点)的距离。常见点距规格有0.31mm、0.28mm、0.25mm等。显示器点距越小，在高分辨率下越容易取得清晰的显示效果。

(2)最高分辨率：屏幕上像素的数目。像素是组成图像的最小单位。每种显示器均有多种供选择的分辨率模式，能达到较高分辨率的显示器的性能较好。

(3)刷新频率：完成一帧所用时间的倒数，比如60Hz、75Hz等。刷新频率太低，屏幕会有明显的闪烁感，观看时眼睛容易产生疲劳。

(4)带宽：每秒钟电子枪扫描过的图像点的个数，以MHz(兆赫兹)为单位，表明了显示器电路可以处理的频率范围。

比如，在标准VGA方式下，如果刷新频率为60Hz，则需要的带宽为640 × 480 × 60 = 18.4MHz；在1024 × 768的分辨率下，若刷新频率为70Hz，则需要的带宽为55.1MHz。以上的数据是理论值，实际所需的带宽要高一些。带宽的值越大，显示器性能越好。

(5)显示面积：可见部分的面积，通常用屏幕可见部分的对角线长度来表示，以英寸为单位(1英寸 = 2.54厘米)。常见的显示面积有17英寸、19英寸、21英寸、23英寸几种。显然，显示面积越大越好，但价格会大幅度上升。

3．视频卡

视频卡也叫视频采集卡，如图2-1-12所示，主要用于模拟或数字视频信号采集、视频编辑、电视节目观看和录制等。按照用途的不同，视频卡可分为广播级视频采集卡、专业级视频采集卡和家用级视频采集卡。它们的区别主要是采集的图像指标不同。

视频卡技术指标主要有分辨率、视频格式、安装置式等。

(1)分辨率：视频采集卡所支持的最大图像分辨率。

(2)视频格式：能支持的视频文件的格式。图2-1-12视频采集卡

(3)安装置式：分外置式和内置式两种。具备视频捕捉的视频卡在接受视频信息之余，还能配合模拟制式摄像装置构成可视通信系统，比如在NetMeeting、IPhone等通信软件中进行视频传输。

(4)其它：比如视频采集卡是否提供自动搜索存台，是否提供手动设定的辅助功能。视频卡工作时，在电脑屏幕上再现清晰低失真度的电视画面也是很重要的，有部分视频卡的画面存在较明显的闪烁，图像也比较模糊，选用时应尽量上机试验。2.1.5网络连接设备

网络连接设备有网卡、调制解调器等。

1．网卡

网卡网卡(NIC)是最常用的网络设备。它本身是LAN(局域网)的设备，通过网关、路由器等设备就可以把这个局域网挂接到Internet上。

网卡有多种，按照数据链路层控制来分，有以太网卡、令牌环网卡、ATM网卡等；按照物理层来分，有无线网卡、RJ-45网卡、同轴电缆网卡、光线网卡等。

下面以RJ-45以太网网卡为例介绍网卡的工作原理和传输介质(如图2-1-13所示)。图2-1-13RJ-45以太网

1)网卡的工作原理

MAC是指网卡的物理地址。在局域网中，MAC用于区别不同主机的网络地址，实现网络中数据的相互传输。MAC地址一般由12位十六进制数组成，比如“52-54-AB-2A-8D-AE”，前六位表示网卡厂家的编号，后六位表示卡的编号。局域网中，MAC不能重复。

2)传输介质—网线

一张网卡的传输数据的最大距离通常是100米，RJ-45的接头(水晶头)实现了网卡和网线的连接。RJ-45里面有8个铜片可以和网线中的4对(8根)双绞线对应连接。其中100M的网络中1、2是传送数据的，3、6是接收数据的。1、2之间是一对差分信号，也就是说它们的波形一样，但是相位相差180°，同一时刻的电压幅度互为正负。这样的信号可以传递的更远，抗干扰能力强。同样地，3、6也是差分信号。

2．调制解调器

调制解调器是一种常用的网络连接设备，它能把计算机的数字信号翻译成可沿普通电话线传送的脉冲信号，而这些脉冲信号又可被线路另一端的调制解调器接收，并译成计算机可懂的语言。这一简单过程实现了两台计算机间的通信。

调制解调器有内置式和外置式两种。内置式调制解调器和普通的计算机插卡一样，俗称为传真卡，外置式调制解调器只能叫做调制解调器或MODEM。如图2-1-14所示的是一块即插即用的MODEM，卡上没有跳线。它有两个接口，LINE口接电话线，PHONE口接电话机。此外，它是一块支持语音的MODEM卡，除正常的两个接口外，还有一个麦克风接口和声音出口。

如图2-1-15所示的是一个Hayes外置式调制解调器和USB接口。25针的RS232接口用来和计算机的RS232口(串口)相连，LINE口接电话线，PHONE口接电话机。不同的MODEM外形不同，但这些接口都是类似的。除此之外，它带有一个变压器，为其提供直流电源。外置式MODEM的外形和内置式的差别很大，但功能是一样的。图2-1-14即插即用的MODEM图2-1-15Hayes外置式调制解调器和USB接口

USB技术的出现，给计算机的外围设备提供了更快的速度和更简单的连接方法。SHARK公司率先推出了USB接口的56KB的MODEM，它给传统的串口MODEM带来了挑战。只需将56KB的MODEM接在主机的USB接口即可。通常主机上有两个USB接口，而USB接口可连接127个设备，如果要连接多设备还可使用USB集线器。2.1.6其它多媒体设备

多媒体设备还包括手写笔、触摸屏等。

1．手写笔

1)手写笔的优点

使用手写笔不需要学习其它输入法就可以很轻松地输入中文，同时手写笔还具有鼠标的作用，可以代替鼠标操作Windows，并作画。

2)手写笔的组成和安装

手写笔(如图2-1-16所示)一般都由两部分组成：一部分是与计算机相连的写字板；另一部分是在写字板上写字的笔。手写板上有连接线，接在计算机的串口，有些还要使用键盘孔获得电源，即将其上面的键盘口的一头接键盘，另一头接计算机的PS/2输入口。图2-1-16手写笔

3)手写板的类别

手写板分为电阻式和感应式两种。电阻式手写板必须充分接触才能写出字，这在某种程度上限制了手写笔代替鼠标的功能；感应式手写板又分为“有压感”和“无压感”两种，其中有压感的输入板能感应笔划的粗细，着色的浓淡，在Photoshop中画图时，会有不小的作用。但感应式手写板容易受一些电器设备的干扰。

目前还有直接用手指来输入文字的手写系统，采用的是新型的电容式触摸板，书写面板的尺寸大体有3.0英寸 × 2.0英寸、3.0英寸 × 4.5英寸、4.0英寸 × 5.0英寸和4.5英寸 × 6.0英寸等。手写板区域越大，书写的回旋余地越大，用笔也就更加灵活、方便。

2．触摸屏

触摸屏是一种定位设备。用户可以直接用手在触摸屏上向计算机输入坐标信息。触摸屏和鼠标、键盘一样，是一种输入设备，如图2-1-17所示。触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间和易于交流等优点。只要用手指轻轻地触碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机的操作，从而使人机交互更为直截了当，便于用户操作。触摸屏的应用范围非常广阔，主要有：公共信息的查询，如电信局、税务局、银行和电力等部门的业务查询；城市街头的信息查询；此外，还可广泛应用于企业办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学和房地产预售等。图2-1-17触摸屏按照触摸屏的工作原理和传输信息介质的不同，触摸屏可分为电阻式、红外线式、电容感应式以及表面声波式四种。触摸屏的技术指标主要有屏幕类型、分辨率、触摸屏尺寸、透光率、感应力度、触摸寿命、硬度、定位精度和有效触摸区域等。

多媒体硬件设备还有很多，比如电视和电话设备、虚拟现实输入/输出设备等，读者可以在实践应用中进一步学习。

项目拓展训练

(1)连接和安装多媒体硬件设备。

①安装光驱和声卡。

②安装视频采集设备。

(2)练习使用多媒体计算机的相关设备。

①使用扫描仪输入图像或文字。

②使用数码相机拍摄、输入并编辑照片。

③使用麦克风在计算机中录制一段解说。

④配置调制解调器进行拔号上网。

⑤试试语音输入，并说说它的优、缺点。项目2.2多媒体软件系统的组成和应用

项目实施要求

了解多媒体制作所应用的各种工具软件的特点及作用。项目主要内容

介绍多媒体有关的软件及其应用。

项目实施安排多媒体技术增强了PC处理和传播信息的能力。对于一台多媒体个人计算机，除了要配备光驱、声卡、视频卡等硬件外，还需要装配各种多媒体软件。多媒体软件不仅种类繁多，而且几乎综合了利用计算机处理各种媒体数据的最新技术，如数据压缩、视频数据编辑和声音数据加工等，并能灵活地综合处理多媒体数据，使各种媒体协调一致的工作。实际上，多媒体软件是多媒体技术的灵魂。今天，计算机软件的发展速度远高于计算机硬件的发展速度，并且有软件功能部分地取代硬件功能的趋势。

按功能的不同，多媒体软件可分为多媒体操作系统、多媒体驱动程序、多媒体素材制作软件、多媒体开发工具软件和多媒体应用软件五类，它们之间存在如图2-2-1所示的隶属关系。图2-2-1多媒体软件的层次关系2.2.1多媒体驱动程序及多媒体操作系统

1．多媒体驱动程序

多媒体驱动程序是多媒体计算机软件中直接和硬件打交道的软件。它完成设备的初始化，完成各种设备操作以及设备的关闭等。驱动软件一般常驻内存。每种多媒体硬件需要一个相应的驱动软件。安装计算机操作系统时，计算机自动搜索硬件找到相应的驱动软件进行安装，或者用驱动软盘或光盘安装相应驱动程序。如果硬件没有驱动软件，则硬件无法使用。现今很多操作系统(如WindowsMe/2000/XP/2003、MacOS9.x/MacOSX和Linux2.4.x等)自带了大量常用的硬件驱动程序，使用自带的驱动即可完成硬件安装。

2．多媒体操作系统

操作系统是计算机的核心，负责控制和管理计算机所有的软、硬件资源，对各种资源进行合理调度和分配，改善资源的共享和利用情况，最大限度地发挥计算机的效能，它还控制计算机的硬件和软件之间的协调运行，改善工作环境并向用户提供友好的人机交互界面。多媒体操作系统也就是具有多媒体功能的操作系统，具有综合使用各种媒体的能力，能灵活地调度多种媒体数据并进行相应的传输和处理，使各种媒体硬件和谐的工作。多媒体操作系统大致有通用多媒体操作系统、特定多媒体系统定制操作系统和智能手机多媒体操作系统。

(1)通用多媒体操作系统：如WindowsNT、Windows2000、WindowsXP/Vista/7等，主要适用于多媒体个人计算机；Linux、Unix适用于对稳定性、可靠性、处理性要求较高的企业用户和特殊用户；Macintosh是广泛用于苹果机的多媒体操作系统。

(2)特定多媒体系统定制操作系统：为特定的交互式多媒体系统使用的多媒体操作系统，如Philips和Sony公司联合推出的CD-I系统设计的多媒体操作系统D-RTOS(RealTimeOperationSystem)等。

(3)智能手机多媒体操作系统：最新一类的多媒体操作系统。手机操作系统作为连接硬件、承载应用的关键平台，扮演着举足轻重的角色。目前，智能手机多媒体操作系统主要有Symbian(塞班)、WindowsMobile、Android(安卓)、iphoneOS(苹果手机)。2.2.2多媒体素材制作软件

多媒体素材制作软件是专业人员在多媒体操作系统之上开发的帮助用户编辑和处理多种媒体数据的工具，如文字输入与编辑软件，声音录制和编辑软件、图形图像处理软件、动画制作和编辑软件等，是多媒体软件技术中发展速度快、应用前景广阔和有相当技术含量的部分。

1．多媒体素材制作软件的分类

常见的多媒体素材制作软件主要有下面一些种类：

(1)文字软件：Windows记事本、Word、WPS、COOL3D等。

(2)图像软件：Windows画图、ACDSee、CoreDraw、Photoshop、Fireworks等。

(3)声音制作软件：Windows录音机、CoolEdit、Winamp、豪杰超级解霸等。

(4)动画制作软件：GifAnimator、Flash、Director、3DSMAX等。

(5)视频制作软件：WindowsMovieMaker、Premiere、AfterEffect等。

2.典型的多媒体素材制作软件

典型的多媒体素材制作软件有3D文字制作工具COOL3D、图像编辑软件Photoshop、视频和音频编辑软件Premiere、二维动画制作软件Flash和3DSMAX软件。

1) 3D文字制作工具COOL3D

COOL3D是由Ulead公司出品的一个专门制作文字3D效果的软件，我们可以用它方便地生成具有各种特殊效果的3D动画文字。COOL3D的主要用途是制作主页上的动画，生成的动画被保存为GIF和AVI文件格式。

2)图像编辑软件Photoshop

在众多的图像处理软件中，Adobe公司的Photoshop以其完备的图像处理功能和多种美术处理技巧为许多的专业人士所青睐，它集图像编辑、图像合成和图像扫描等多种图像处理功能于一体，同时支持多种图像文件格式，并提供有多种图像处理效果。Photoshop的操作界面如图2-2-2所示。图2-2-2Photoshop的操作界面

3)视频和音频编辑软件Premiere

Premiere是由Adobe公司推出的一种专业化数字视频处理软件，它可以配合多种硬件进行视频捕获和输出，提供各种精确的视频编辑工具，并能产生广播级质量的视频文件。Premiere利用数字方式对视频信息进行编辑处理，可制作出具有多种视觉效果的视频文件。

Premiere的基本功能有：实时采集视频信号；主要的数据文件格式为AVI；将多种媒体数据综合处理为一个视频文件；具有多种活动图像的特技处理功能；可以配音或叠加文字和图像。PremierePro的操作界面如图2-2-3所示。图2-2-3PremierePro的操作界面

4)二维动画制作软件Flash

Flash是由Macromedia公司开发的网页多媒体制作软体，具有向量绘图与动画编辑功能，可简易地制作连续动画、互动按钮、绘图与音效。放大或缩小以向量为基础的Flash动画，不会降低本身品质。Flash8.0的操作界面如图2-2-4所示。图2-2-4Flash8.0的操作界面

5) 3DSMAX(简称MAX)软件

3DSMAX软件是由国际著名的Autodesk公司的子公司Discreet公司制作开发的，它是集造型、渲染和制作动画于一身的三维制作软件。当前，3DSMAX软件已逐步成为在PC上最优秀的三维动画制作软件，广泛应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、多媒体制作、游戏、辅助教学以及工程可视化等领域。3DSMAX9.0的操作界面如图2-2-5所示。图2-2-53DSMAX9.0的操作界面2.2.3多媒体开发工具软件

1.多媒体开发工具

多媒体开发工具是专业人员在多媒体操作系统上开发的帮助用户制作多媒体应用软件的工具，如Authorware、Frontpage、Powerpoint等，它们能够对文本、声音、图像、视频等多种媒体进行控制和管理，并按要求连编成完整的多媒体应用软件。

2．多媒体开发工具的功能要求

(1)优良的编程环境。多媒体开发工具应提供编排各种媒体数据的环境，即能对单个媒体进行基本的操作控制，如循环、条件分支、变量等价、布尔运