多媒体计算机系统.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,第二章 多媒体计算机系统,本章将对多媒体硬件设备、软件作全方面介绍。主要讨论多媒体系统硬件、软件以及多媒体计算机系统层次结构。重点是学会CD-ROM光盘信息读取、扫描仪和数码相机使用，了解多媒体系统软件种类和多媒体计算机性能。对多媒体计算机体系结构有一个初步认识。为后续章节学习打好基础。,第1页,第二章 多媒体计算机系统,多媒体系统硬件,多媒体系统软件,多媒体计算机体系结构,第2页,2.1 多媒体系统硬件,提到多媒体设备，许多人马上想到声卡和光盘驱动器。多媒体设备包含全部能够处理多媒体数据设备。比如，多媒体数据输入、编辑、输出、存放等设备。能够说能处理任何特定多媒体问题外部设备都是多媒体硬件设备。为何大家认为声卡和光盘驱动器是多媒体设备呢？因为声卡处理了声音输入和输出问题，而光盘驱动器实现了大量多媒体数据存放问题。,多媒体计算机系统是指能对文本、图形、图像、音频、动画和视频等多媒体信息，进行逻辑互连、获取、编辑、存放和播放等功效一个计算机系统。该系统组成通常有两种路径：一是直接设计和实现多媒体系统；二是在已经有计算机基础上经过增加多媒体升级套件而扩展成为多媒体系统。通常多媒体系统由多媒体硬件系统、多媒体操作系统、多媒体创作工具和多媒体应用系统等四部分组成。,第3页,2.1.1 多媒体系统硬件,与传统计算机相比，其中最特殊是依据多媒体技术标准而研制生产多媒体信息处理芯片和板卡、光驱等。比如,IC类：音频视频芯片组、视频压缩还原芯片组、数字模拟转换芯片、数字信号处理芯片（DSP）、网络接口芯片、图形图像控制芯片等。,板卡类：音频处理卡、文一语转换卡、视频处理卡、视频采集播放卡、图形显示卡、图形加速卡、VGATV转换卡、视频压缩解码卡（MPEG卡，JPEG卡）、光盘接口卡、小型电脑系统接口（SCSI）、光纤连接接口（FDDI）等。,外设类：摄像机录放像机、数字照像机头盔显示器、扫描仪、激光打印机、液晶显示器显示终端机、光盘驱动器光盘刻录机、光笔鼠标传感器触摸屏、麦克风喇叭、传真机（FAX）、可视电话机等。,第4页,2.1.2,光盘驱动器,光盘存放器是由光盘驱动器和盘片组成，它能够存放声、文、图等多媒体信息。光盘驱动器是读取,CD-ROM,盘片中信息设备。,CD-ROM,是只读光盘（,compact disc-read only memory,）英文缩写，它是由音频光盘发展而来一个小型只读存放器。,1,CD-ROM,特点,标准化,存放容量大,只读属性,播放,CD,音乐,交叉平台兼容性,快速检索方法,各种媒体融合,价格低廉,第5页,2.1.2,光盘驱动器,2光盘驱动器与计算机接口,光盘驱动器与计算机接口方法很多，惯用有SCSI接口、专用接口、IDE接口和AT接口等。,SCSI接口,专用接口,IDE接口,AT接口,3数据传输速率,数据传输速率是指光盘驱动器随机读取数据到计算机内存速度。数据传输速率在很大程度上取决于光盘驱动器中CD-ROM盘片转速。,4光盘驱动器,光盘驱动器硬件通常包含三个部件：CD-ROM驱动器、电缆和控制卡 。最新采取IDE接口光盘驱动器能够使用PC机本身多功效卡和硬盘线。假如是SCSI接口光盘驱动器则应该有SCSI卡支持，也能够单独购置SCSI卡和电缆。,第6页,2.1.3,音频卡,音频卡是处理和播放多媒体声音关键部件，它经过插入主板扩展槽中与主机相连。卡上输入输出接口能够和对应输入输出设备相连。常见输入设备是麦克风、收录机和电子乐器等，常见输出设备是扬声器和音响设备等。音频卡从声源获取声音后，进行模拟数字转换或压缩等处理，然后存入计算机中进行处理。音频卡还能够把经过计算机处理数字化声音经过解压缩、数字模拟转换后，送到输出设备进行播放或录制。音频卡能够支持语音和音乐等录制或播放，同时它还提供MIDI接口，方便连接电子乐曲。怎样安装以及使用音频卡进行声音信息处理将在第三章中介绍。,第7页,2.1.4,视频卡,视频卡经过插入主板扩展槽中与主机相连。经过卡上输入输出接口能够与录像机、摄像机、影碟机和电视机等连接，使之能采集来自这些设备模拟信号，并以数字化形式存入计算机中进行编辑或处理，也能够在计算机中重新播放。通常在视频卡中固化了视频信号采集压缩解压缩算法。,视频卡种类很多，功效各异。下面简单介绍,V-CD,解压卡和电视转换卡。,第8页,2.1.4,视频卡,1,V-CD,解压卡,V-CD,解压卡也叫电影卡，是,MPEG,解压缩卡俗称，它是用于在,PC,机上播放,V-CD,电影节目标硬件接口卡。近年来，因为其成本不停下降，以及,V-CD,节目盘片价格低廉，从而使其越来越受到大众青睐，成为家用多媒体电脑配置中必备硬件之一。,电影卡是在动态图像压缩算法国际标准基础上产生，这就是,MPEG,国际标准，它主要用于活动影像编码。,为实现每秒,30,帧播放速度，,MPEG,要求专门,MPEG,解压缩硬件。在,CD-I,及其类似播放器中，这种硬件关键就是插在主板上,MPEG,解码芯片。,1993,年,11,月,Sigma Designs,企业推出了,Real Magic,板，从此,MPEG,解压卡快速为企业界所注目，很快，其它一些企业都竟相推出含有竞争力,MPEG,播放板。当前已经有几十种卡供使用者选购。,电影卡功效包含解压缩、VGA输出、视频输出、音频输出等。就其性能而言，有清楚度高、有动态效果好、有音质好等等。各种电影卡都有其本身特色，在购置时就要看用户着重于何种功效和性能了。,第9页,2.1.4,视频卡,2,电视转换卡,电视编码卡功效是把计算机显示器,VGA,信号转换为标准视频信号，在电视机上观看计算机显示器上画面，或把它经过录像机录制到录像带上，其输出方式有,PAL,和,NTSC,两种制式。选择电视编码卡时，应注意它分辨率，分辨率越高越好。,视频信号解码卡用来接收,VHF,或,UHF,信号并转换成视频信号，在计算机显示器上显示出来，同时伴有声音。其作用是能够把主要电视信息保留到计算机中。当然，此时计算机图像质量是不可能高于电视。,电视转换卡种类繁多，选择时，应仔细比较各种电视转换卡性能指标，注意其采取技术，对一些性能指标一定要在微型机上进行实际检测。,第10页,2.1.5,触摸屏技术,多媒体希望到达一项主要目标就是用户界面友好性，希望用户能方便地使用多媒体应用系统。传统上，计算机输入界面是键盘和鼠标，使用时需要输入一些命令和移动鼠标，为了改进这种输入不便性，触摸屏应运而生。使用触摸屏，用户只要用手点按屏幕上按钮或菜单，就能够完成所需要操作。,（,a,）是一个卡拉,OK,触摸屏点播系统，,用户只要在屏幕上用手指轻轻点按，,就能够选择自己需要节目。,（,b,）是我们在很多公共场所经常看,到触摸屏信息查询系统。,第11页,2.1.5,触摸屏技术,在选择触摸屏时，不但要考虑触摸屏所采取技术，还要考虑以下几个方面原因。,连接接口,触摸屏与计算机通信接口普通是经过串行口或是增加一块接口卡来实现。,触摸屏分辨率,触摸屏分辨率与屏幕感测所使用电压测量器有很大关系，采取位数较高模数转换器，能够取得比较灵敏分辨率，而通常要求模数转换器可测量点数必须大于屏幕显示点数两倍。,线性度与视差,触摸屏感应点有时与显示点之间有点差距，这通常是因为感应材料不均匀、非线性和采样数改变引发。所以在选择触摸屏时，必须注意它线性度和保修期。,透光性,在屏幕上加上触摸屏后，屏幕亮度和清楚度多少会受到影响，所以在选择触摸屏时，应该注意其透光性是否良好，从不一样角度观看屏幕时，是否有较高清楚度。,第12页,2.1.6,其它多媒体设备,1,扫描仪,多媒体应用系统所使用图形包含照片、图像、表格、文字等，能够来自一些素材光盘，或是自己利用图形图像工具绘制，但比较方便方法是利用扫描仪将纸介质上图像数据数字化后输入计算机。下列图是清华紫光两种扫描仪。,扫描仪将图形色调和颜色转换成电子信息形式数据，即用二进制表示这,些数据，从而对应一个尤其颜色和灰度，然后利用这些数据复制出一幅图形来。,选择扫描仪时，首先要考虑是黑白还是彩色扫描仪。因为扫描仪技术发展,很快，而多媒体应用系统图形多是彩色，普通选择彩色扫描仪。其次是扫描,仪分辨率。扫描仪分辨率以,dpi,（,dots per inches,）为测量单位，普通扫描仪,到达,600dpi,和,1200dpi,。用户无须盲目追求高分辨率，因为多媒体应用系统只是在,计算机上使用，对计算机屏幕而言，,300dpi,已经足够了。,第13页,2.1.6,其它多媒体设备,使用扫描仪时，首先必须将扫描仪与计算机连接起来，然后安装驱动程序。,首先将扫描仪信号线连接到计算机并行口上，而且接通电源。然后安装扫描仪驱动程序。其步骤以下：,打开计算机和扫描仪电源开关；,开启,Windows,操作系统，打开“控制面板”，选择“添加,/,删除硬件”图标，系统将自动完成新设备检测；,按照屏幕提醒，完成驱动程序安装；,安装扫描软件。,安装完成，,Windows,“程序”菜单中将出现扫描软件运行图标。这么就能够将文字和图像信息经扫描仪扫描和识别后送入计算机，从而成为计算机能够处理数字信息。,第14页,2.1.6,其它多媒体设备,2,数码相机,数码相机是近年来发展快速多媒体信息输入设备，它能够把用户拍摄相片直接输入计算机。数码相机把静止影像直接转换为数字数据，存放在内存或磁盘上。,有些数码相机与普通相机外形非常相同，有些则小巧玲珑得多。右图是一台数码相机。,数码相机能够分为面,CCD,型和扫描线,CCD,型。,依据数码相机能否脱离计算机单独拍摄，数码相机又能够分为联机型和脱机型。,按照结构不一样，数码相机能够分为数字单镜头反光式相机、数字轻便相机等类型。,第15页,2.1.6,其它多媒体设备,选购数码相机时，应考虑以下性能指标。,分辨率,数码相机分辨率高低决定了所拍摄影像最终打印出高质量画面大小，或在计算机显示器上所能显示画面大小，这是选购数码相机时要考虑首要问题。,彩色深度,彩色深度又叫色彩位数，用来表示数码相机色彩分辨能力。,连拍速度,数码相机拍摄要经过“光信号模拟电信号数字电信号统计于存放介质上”过程。,存放媒体种类及存放能力,数码相机拍摄得到数字文件，首先经过数码相机中驱动器存放统计在各种存放媒体上。数码相机用存放媒体有内置存放式和可移动存放式媒体,可否压缩存放,当前数码相机使用存放媒体价格比较昂贵，因而人们就希望在存放容量一定存放媒体上能存放更多影像文件，所以就有压缩存放方式数码相机诞生。,信号输出形式,绝大多数数码相机都有与计算机相连RS-232接口，有采取SCSI接口与计算机相连，极少部分采取RS-422接口。部分数码相机还有视频输出口。,第16页,2.1.6,其它多媒体设备,下面以脱机型数码相机为例，说明怎样使用数码相机拍摄照片，并将数字信号送入计算机过程。,数码相机与计算机连接非常简单，只要将数码相机信号输出端口，经过其附带专用电缆线连接到计算机串行口上即可。将数码相机信号送入计算机前，首先要在计算机中安装对应软件。下面以,PHILIPS,数码相机为例，说明软件安装过程。其它型号数码相机软件安装可参见随机附带使用手册。详细步骤以下：,打开计算机电源开关，开启,Windows,操作系统。,将存有“,Philips PhotoStudio Lite,”软件,CD-ROM,放入计算机光盘驱动器中。,单击“开始”按钮，在“开始”菜单中选择“运行”命令，屏幕上弹出“运行”对话框。,单击“浏览”按钮，,CD-ROM,中选择“,install,”文件，单击“打开”按钮，随即依据屏幕提醒进行对应操作，即可完成软件安装。,软件安装完成，则能够将数码相机拍摄数字照片送入计算机中。详细操作方法将在试验中说明。,第17页,2.1.6,其它多媒体设备,3,多媒体投影仪,多媒体应用系统播放设备，除了惯用计算机设备外，在公众播放环境还采取多媒体投影仪方式。惯用多媒体投影仪有三种：阴极射线管投影仪、液晶投影仪和数字投影仪。它们都能够方便地与计算机相连，而且分辨率可到达相当高程度。阴极射线管投影仪亮度高，使用寿命长，色彩逼真；液晶投影仪亮度高，对图像和视频显示效果好，色彩鲜艳，其亮度会伴随使用时间增加而暗淡；数字投影仪显示文字清楚，但对图像和视频信息显示不如阴极射线管投影仪和液晶投影仪。右图所表示是两种投影仪外观。,第18页,2.1.6,其它多媒体设备,衡量多媒体投影仪性能指标有：,光通量：以,ANSI,为单位，也称流明。假如在常光下使用投影仪，普通要求多媒体投影仪流明在,650,以上。流明数越大，价格越贵。,分辨率：同显示器分辨率概念。比如，,640,480,、,800,600,、,1024,768,，当前，比较惯用是,800,600,和,1024,768,。分辨率越高，价格越高。,颜色：支持颜色范围，如,1670,万种。,对比度率：如,100,：,1,。,投影图像大小：普通以图像对角线为单位。应该注意投影大小所对应投影距离。,支持显示模式：如,VGA,、,VESA,和,Macintosh,机器等。,视频制式：如,NTSC,、,PAL,和,SECAM,。,另外，还有音频和视频接口标准，灯泡类型和寿命、功耗和使用环境温度等。,第19页,2.2,多媒体系统软件,2.2.1,多媒体软件分类,多媒体技术所包括各种媒体，都要求处理大量数据，所以，多媒体软件主要任务是让用户方便有效地组织和管理多媒体数据。多媒体软件特点是运行在支持多媒体加工操作系统中；能高度综合地处理各种媒体信息；含有良好交互性，用户能随意控制软件及媒体。,普通地，我们能够依据功效将多媒体软件分成四类：,1,支持多媒体信息加工和演出操作系统,Windows,是当前应用和开发多媒体系统最好环境。,2,多媒体加工软件,这是最丰富多媒体软件，包含以下几个。,多媒体材料采集软件：如声音录制、活动影像截取、各种图形扫描输入等。,多媒体材料编辑软件：如声音加工、活动影像编辑、图形艺术加工、文字特技效果加工等。,多媒体材料生成软件：它用于建立媒体模型、产生媒体数据，比如，,Macromedia,企业,Extreme 3D,，为三维图形视觉空间设计和创作，提供了包含建模、动画、渲染以及后期制作等功效，甚至专业级视频制作。,伴随多媒体技术发展，许多多媒体软件已经将上述三个部分集成在一起，组成一个功效强大集成化多媒体材料加工软件。,第20页,2.2.1,多媒体软件分类,3多媒体材料集成软件,多媒体材料集成软件也称为多媒体应用系统创作软件。多媒体材料集成软件通常分成三类：,基于程序语言（,广受开发者欢迎,Visual Basic,，也可采取,C+,语言。,）,基于流程图（,如,Authorwave,、,Icon Author）,基于时间（,如,Action,！和,Director）,4多媒体应用软件,多媒体应用软件是由各种应用领域教授或开发人员利用计算机语言或多媒体创作工具制作最终多媒体产品。它实现某个特定应用目标，是直接面向用户。如：多媒体监控系统、多媒体CAI软件、多媒体彩印系统等。,除了上述面向终端用户应用软件外，另一类是面向某一领域用户应用软件系统，这是面向大规模用户系统产品。比如，多媒体会议系统，点播电视服务（VOD）等，医用、家用、军用、工业应用等已成为多媒体应用主要组成方面，多领域应用特点和需求，推进了多媒体系统用户应用软件研究和发展。,第21页,2.2.2,文字编辑软件,在多媒体系统中，文字依然是主要信息媒体。文字编辑软件主要用来进行文本编辑、排版等操作，为多媒体系统提供必要文字信息。同时，许多文字编辑软件允许在编辑文本中插入声音、图形、图像等各种媒体，从而为用户提供多姿多彩精彩版面和悦耳声音。惯用文字编辑软件有Word、WPS等。,Word,是用来进行文字处理软件。它工作于,Windows,环境下，界面友好，采取人机对话方式，鼠标操作，方便用户。它含有制表功效和绘画功效，能将图形不一样部分分别着色，修改非常方便。对编辑文档能够设定不一样格式来满足不一样场所需求。下列图是利用,Word,制作含有图像和文字页面。,第22页,2.2.3,绘画和作图软件,绘画和作图软件能够用来绘制各种图形，作为多媒体计算机系统基本素材，这些图形是非常有用。著名绘图软件AutoCAD在建筑、机械等行业得到及其广泛应用。,第23页,2.2.4,图像编辑软件,图像编辑软件主要用来对图像进行编辑加工操作。在众多图像处理软件中，Adobe Photoshop以其完备图像处理功效和各种美术处理技巧为许多专业人士青睐。Adobe Photoshop神气力量，它能够让几乎褪色照片焕然一新。在这里虚幻与现实融为一体，这么一个软件造成了出版行业革命，其影响涉及到摄影、电影、广告、多媒体出版、网络等各种行业。Photoshop出众画笔功效，不但含有传统各种画笔如毛笔、铅笔、喷笔等，还能依据自己需要制作各种笔头，创作不一样格调作品。Photoshop多样滤镜，如同专业摄影暗房一样，能够制作出各种图像特技效果。当Adobe企业收购了AldusCellery滤镜后，更是如虎添翼。Photoshop分层处理功效，使用户能够在不一样层上进行绘画或图像处理，完成作品饱满丰富、改变多端，令人目不暇接。,Corel DRAW是一个集作图、图像处理、动画编辑及桌面出版等功效为一体功效强大套装软件包。包含以Corel DRAW为主多个功效各异又相辅相成绘图软件。在绘制矢量图形时得心应手，是其它图形软件难以比拟，在印刷、广告行业应用十分广泛。其它从属软件设计都充分考虑到设计人员工作切身感受，Corel Mosaic便于浏览、查找图片，Corel Paint能够进行不亚于Photoshop图像处理。当前，Corel DRAW已经融合了三维造型、渲染等功效，其综合性能愈加完备。,第24页,2.2.5,动画制作软件,动画制作软件是将一系列画面连续显示到达动画效果软件。动画制作基本原理是由软件提供各类工具产生关键帧，安排显示次序和效果，再组合成动画。依据动画是平面效果还是立体效果，将动画制作软件分成二维和三维动画制作软件。,Animator Studio是美国Autodesk企业推出二维动画制作软件，它支持24位真彩色图像处理、FLIC动画与Video for Windows视频叠加以及全功效声音编辑器等，是一个集图像处理、动画设计、音乐编辑与合成、脚本编辑和动画播出于一体二维动画制作软件。,3D Studio是一个广为国内用户熟悉和喜爱三维动画制作软件，由美国Autodesk企业推出。3S Studio MAX是Autodesk企业继3D Studio后推出又一个软件包。除了保留3S Studio全部功效外，增加了一些新功效和特色。,Flash,是美国,Macromedia,企业出品集矢量图形编辑、动画创作和交互设计为一体专业软件，主要应用于网页设计和多媒体创作。,第25页,2.2.6,视频处理软件,对多媒体应用系统开发者来说，将模拟视频信号进行数字化采样后，还应对视频文件进行编辑或加工，然后才能在多媒体应用系统中使用。所以，视频处理是多媒体应用系统创作中不可缺少步骤。常用对视频信号处理软件有Premiere、Video for Windows和Digital Video Producer等。,Premiere是Adobe企业推出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捉和输出，提供各种精确视频编辑工具，并能产生高质量视频文件。它可认为多媒体应用系统增添高水平创意。例如，设计画面特技效果。传统视频编辑采取模拟方式，而Adobe Premiere则利用数字方式对数字化视频信息进行编辑处理，制作出具有多种视觉效果视频文件。,第26页,2.2.7,多媒体集成软件,多媒体集成软件主要用来对文本、图形、图像、动画、视频和音频等多媒体信息进行控制和管理，并把它们按要求连接成完整多媒体应用系统。如Authoware、Icon Author等。,第27页,2.3,多媒体计算机体系结构,多媒体技术是一个发展快速综合性电子信息技术，它给传统计算机系统、音频和视频设备带来了方向性变革，将对大众传媒产生深远影响。多媒体系统是多媒体技术灵魂，它能灵活地调度和使用各种媒体信息，使之与硬件协调地工作。所以多媒体系统是一个软硬件结合复杂系统。,第28页,2.3.1,多媒体系统层次结构,多媒体计算机系统采取层次结构如图,应用系统,创作系统,多媒体关键系统,多媒体输入,/,输出控制接口,多媒体实时压缩和解压缩,计算机硬件,第29页,2.3.2,多媒体计算机性能,多媒体个人计算机（MPC）主要是面向个人和家庭用户。为使MPC被广泛应用，它价格必须低廉。所以在设计MPC系统时并不是追求完善和先进指标，而是在性能和价格之间寻求合理平衡，以到达高性能价格比。,MPC性能主要从它对音频、图形、图像和视频等信号处理和管理能力来评价。,1对音频信号处理能力,录入、处理和重放声波信号,用MIDI技术合成音乐,2图形功效,MPC有较强图形处理功效。在VGA显示硬件和Windows软件配合下，MPC能够产生色彩丰富、形象逼真图形，而且在此基础上实现一定程度2D动画。,3图像处理功效,MPC经过VGA接口卡和显示器能够逼真、生动地显示静止图像。,4视频处理功效,因为视频图像包含大量数据，而压缩处理又需要强大计算能力。这些条件在MPC中都不具备。现在可采取按MPEG运动图像压缩算法，非实时地逐帧压缩视频图像序列软件包。这时要求把每帧图像都作一个文件存放。压缩处理时对每个图像文件次序逐一处理，并完成整个图像序列压缩。,第30页,本章小结,经过本章学习，我们已经了解了多媒体计算机系统体系结构，学会了怎样从,CD-ROM,光盘中读取信息。经过扫描仪，能够将各种纸介质上文字、图形、图像转换为计算机能够处理数字信息。数码相机则能够直接将拍摄到景物以数字形式送入计算机中。这么，我们能够将各种类型信息采集到多媒体计算机中，并经过对应软件，将它们融合在一起，产生更加好视觉效果。,第31页,