01多媒體與多媒體計(jì)算機(jī)

1、多媒體的定義多媒體系統(tǒng)的組成多媒體的硬件系統(tǒng)操作系統(tǒng)的多媒體功能多媒體關(guān)鍵技術(shù),第1章 多媒體與多媒體計(jì)算機(jī),第1章 多媒體與多媒體計(jì)算機(jī),多媒體技術(shù)是一項(xiàng)正在迅速發(fā)展的綜合性電子信息技術(shù)，它改善人類信息的交流，縮短了人類傳遞信息的路徑，使傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、音頻和視頻設(shè)備等產(chǎn)生了根本性的變革,對(duì)大眾傳媒產(chǎn)生著深遠(yuǎn)的影響，也給人們的學(xué)習(xí)、工作、生活和娛樂(lè)帶來(lái)了深刻的革命多媒體計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，也加速了計(jì)算機(jī)進(jìn)入家庭和社會(huì)各個(gè)方面

2、的進(jìn)程,1.1 多媒體的定義,所謂“媒體”在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域有兩個(gè)含義指存儲(chǔ)信息的實(shí)體，如磁盤、光盤、磁帶、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等指?jìng)鬟f信息的載體，如數(shù)字、文字、聲音、圖形和圖像等多媒體技術(shù)中的“媒體”指的是“傳遞信息的載體” 。多媒體就是指多種信息載體的表現(xiàn)形式和傳遞方式,1.1 多媒體的定義,一般來(lái)說(shuō)，“媒體”包括：感覺媒體：指能直接作用于人們的感覺器官，從而能使人產(chǎn)生直接感覺的媒體，如語(yǔ)言、音樂(lè)、各種圖像、動(dòng)畫、文本等表示媒體：指

3、為了傳送感覺媒體而人為研究出來(lái)的媒體。如語(yǔ)言編碼、電報(bào)碼、條形碼等等顯示媒體：這是媒體最核心的部分，也就是信息的存在和表現(xiàn)形式，指用于通信中使電信號(hào)和感覺媒體之間產(chǎn)生轉(zhuǎn)換作用的媒體，如鍵盤、鼠標(biāo),1.1 多媒體的定義,存儲(chǔ)媒體：指用于存放某種媒體的媒體，如紙張、磁盤、光盤等傳輸媒體：指的是用于傳輸某些媒體的媒體，常用的如電話線、電纜、光纖等,1.1 多媒體的定義,多媒體的定義能夠利用計(jì)算機(jī)同時(shí)獲取、處理、編輯、存儲(chǔ)和展示兩種以

4、上不同類型信息媒體的技術(shù)這些信息媒體包括文字、聲音、圖形、圖像、動(dòng)畫、視頻等通常把多媒體看作是先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)與視頻、音頻和通信等技術(shù)融為一體而形成的新技術(shù)或新產(chǎn)品,1.1 多媒體的定義,多媒體技術(shù)的特性可分為 集成性。設(shè)備集成、信息集成和表現(xiàn)集成建立在數(shù)字化處理基礎(chǔ)上，結(jié)合各種媒體的一種應(yīng)用，它利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)整合各種媒體媒體依其屬性不同分成文字 (文字及數(shù)字) 、音頻 (音樂(lè)及語(yǔ)音) 及視頻 (靜止圖像、動(dòng)畫及影片) 等

5、具有多種技術(shù)的系統(tǒng)集成性，如硬件、軟件、人工智能、模式識(shí)別，通信、圖像、數(shù)字信號(hào)處理,音頻和視頻、超文本、光存儲(chǔ)及影像繪圖等，并將不同性質(zhì)的設(shè)備和信息媒體集成為一體,1.1 多媒體的定義,交互性。是多媒體技術(shù)的特色之一，可與使用者作交互性溝通的特性，正是和傳統(tǒng)媒體最大不同多媒體處理過(guò)程的交互性使得人們更加注意和理解信息，更加具有主動(dòng)性，增加了有效控制和使用信息的手段，與計(jì)算機(jī)的交流也更加親切友好,1.1 多媒體的定義,非循序性。

6、使得以往人們依照章、節(jié)、頁(yè)階梯式的結(jié)構(gòu)，循序漸進(jìn)地獲取知識(shí)的方式得以改善，再借助“超文本”的觀念來(lái)呈現(xiàn)一種新的風(fēng)貌所謂“超文本”，簡(jiǎn)單講就是非循序性文字，它可以簡(jiǎn)化使用者查詢資料的過(guò)程，這也是多媒體強(qiáng)調(diào)的功能之一,1.1 多媒體的定義,非紙張輸出形式。多媒體系統(tǒng)的出版模式中強(qiáng)調(diào)的是無(wú)紙輸出形式，以光盤 (CD-ROM或DVD-ROM等) 為主要的輸出載體。這不但使存儲(chǔ)容量大增，而且提高了它保存的方便性實(shí)時(shí)性。由于多媒體技術(shù)是多種媒

7、體集成的技術(shù)，其中聲音及活動(dòng)的視頻圖像是和時(shí)間密切相關(guān)的，這就決定了多媒體技術(shù)必須要支持實(shí)時(shí)處理，如播放時(shí)聲音和圖像都不能出現(xiàn)停頓現(xiàn)象等,1.1 多媒體的定義,數(shù)字化。以計(jì)算機(jī)為中心的多媒體技術(shù)以全數(shù)字化方式加工和處理多媒體信息，精確度高，播放效果好,1.2 多媒體系統(tǒng)組成,一般的多媒體系統(tǒng)主要由4個(gè)部分組成多媒體操作系統(tǒng)：又稱多媒體核心系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度、多媒體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和同步、多媒體設(shè)備的驅(qū)動(dòng)和控制，以及圖形用戶界面管理等

8、多媒體硬件系統(tǒng)：如計(jì)算機(jī)硬件、聲音/視頻處理器、多種媒體I/O設(shè)備及信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置、通信傳輸設(shè)備及接口裝置等媒體處理工具：也稱多媒體開發(fā)工具軟件用戶應(yīng)用軟件：根據(jù)用戶要求而定制的應(yīng)用軟件,1.3 多媒體的硬件系統(tǒng),為使多媒體建立適應(yīng)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)，Philips、Sony和Microsoft等14家廠商組成多媒體市場(chǎng)協(xié)會(huì) (Multimedia PC Marketing Council) ，于1991年10月公布了微機(jī)上的多媒體標(biāo)準(zhǔn)MP

9、C 1.0，1996年又公布了MPC 4.0標(biāo)準(zhǔn)但時(shí)至今日，MPC標(biāo)準(zhǔn)所定義的基本配置要求都已經(jīng)被大大地突破了,,圖2.1 多媒體硬件組成,1.3 多媒體的硬件系統(tǒng),一般來(lái)說(shuō)，在普通計(jì)算機(jī)中增加多媒體設(shè)備,就能使其升級(jí)為MPC。MPC的軟硬件環(huán)境還隨應(yīng)用目的的不同而各不相同隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)和各種多媒體設(shè)備也在不斷地更新?lián)Q代,主板,光驅(qū),硬盤,聲卡,顯卡,內(nèi)存,計(jì)算機(jī)主板 主板是整個(gè)電腦系統(tǒng)平臺(tái)的載體,引導(dǎo)

10、著系統(tǒng)中各種信息的交流,起著讓電腦穩(wěn)定發(fā)揮系統(tǒng)性能的作用，是主機(jī)中最大也是最重要的一塊電路板.,認(rèn)識(shí)cpu,Cpu是中央處理器,或微處理器,是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最重要的一個(gè)部件.cpu內(nèi)部是采用大規(guī)模集成電路技術(shù)把上億個(gè)晶體管集成到一塊小小的硅片上.,內(nèi)存,內(nèi)存實(shí)質(zhì)上是一組或多組具備數(shù)據(jù)輸入輸出和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能的集成電路.早期的內(nèi)存以存儲(chǔ)芯片的形式集成在主板上，容量很小。當(dāng)CPU提出大容量?jī)?nèi)存要求后，內(nèi)存就以插卡的形式出現(xiàn)，稱為內(nèi)存條。,,硬

11、盤,硬盤是計(jì)算機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)存放的倉(cāng)庫(kù)。硬盤內(nèi)部密封的數(shù)張金屬圓盤是存放數(shù)據(jù)的介質(zhì)。還有些機(jī)械裝置用于數(shù)據(jù)的讀寫,硬盤,無(wú)論是多媒體素材、作品還是處理所使用的軟件工具，都需要有大容量硬盤的支持硬盤的主要技術(shù)指標(biāo)有轉(zhuǎn)速、容量和緩存等.內(nèi)置的緩存可以有效地提高硬盤索引速度和磁盤讀寫速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的噪音和發(fā)熱量也是重要性能指標(biāo),光盤驅(qū)動(dòng)器,光盤驅(qū)動(dòng)器是與光盤進(jìn)行數(shù)據(jù)交流的驅(qū)動(dòng)器，分為普通光驅(qū)(CD-ROM)、DVD光驅(qū)(DVD-ROM)、刻錄光驅(qū)(

12、CD-R/CD-RW),光盤驅(qū)動(dòng)器,光盤盤片是用極其堅(jiān)固的聚碳酸酯塑料經(jīng)壓縮成形，涂有保護(hù)層，并且不怕電磁干擾，因此存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的可靠性很高。一張CD-ROM盤片的存儲(chǔ)容量一般可達(dá)650M/700M空間DVD的存儲(chǔ)容量和帶寬都明顯高于CD，最高可達(dá)到17GB，一片DVD盤的容量甚至相當(dāng)于25片CD-ROM,光盤驅(qū)動(dòng)器,CD-ROM最主要的性能指標(biāo)是數(shù)據(jù)持續(xù)傳輸率，它表示1秒鐘可以傳輸多少數(shù)據(jù).“倍速”是反映CD-ROM驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)持續(xù)傳輸

13、率的術(shù)語(yǔ)。數(shù)據(jù)持續(xù)傳輸率就是它們的倍速數(shù)乘以150K字節(jié)/秒,光盤刻錄機(jī),CD-R是可刻錄CD的縮寫，可以將數(shù)據(jù)刻錄在光盤上CR-RW是可擦寫CD的縮寫，它與CD-R最大的不同點(diǎn)就在于它可以重復(fù)刻錄，也能刻錄CD-R光盤,聲卡,聲卡：實(shí)現(xiàn)聲波/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換,聲卡,聲卡是多媒體計(jì)算機(jī)的核心部件之一，通常插在主板擴(kuò)展槽中，部分主板集成了聲卡聲卡使計(jì)算機(jī)具備了處理音頻信號(hào)的能力，可以把話筒、錄音機(jī)、數(shù)字音響、MIDI樂(lè)器等音頻信號(hào)源輸入的

14、信息進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換、壓縮等處理, 轉(zhuǎn)化為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)保存 (采樣) ；也可以將存儲(chǔ)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通過(guò)解壓還原、數(shù)/模信號(hào)轉(zhuǎn)換后在揚(yáng)聲器播放出來(lái),聲卡,評(píng)價(jià)聲卡的主要技術(shù)指標(biāo)是采樣頻率、采樣位數(shù)、聲道數(shù)、MIDI (數(shù)字化樂(lè)器接口) 和游戲桿接口、合成器、內(nèi)部聲音混合調(diào)節(jié)器以及CD-ROM接口等,音頻輸入輸出,音箱,耳麥,顯卡,顯卡是主機(jī)與顯示器的橋梁，將CPU送來(lái)的影象數(shù)據(jù)處理成顯示器識(shí)別的格式。顯卡由顯示芯片（圖形處理芯片）、顯存、數(shù)模轉(zhuǎn)換器

15、、顯卡BIOS、各種接口組成。,顯卡,一臺(tái)計(jì)算機(jī)的良好的輸出效果要取決于顯示器、顯卡和顯卡驅(qū)動(dòng)程序等3個(gè)主要因素顯卡是顯示高分辨率彩色圖像的必備部件，用于控制顯示在屏幕上的各個(gè)像素，這些像素組成了字符和圖像，并通過(guò)紅、綠、藍(lán)3種顏色像素亮度的不同搭配來(lái)顯示不同的顏色,顯卡,顯卡大部分都能提供 640*480、800*600、1024*768、1280*1024或更高像素的分辨率為支持高分辨率顯示圖像，顯卡還必須配以足夠容量的顯存。較

16、大的顯存空間對(duì)于提升3D數(shù)據(jù)處理速度有實(shí)質(zhì)幫助,視頻卡,又稱為視頻圖像捕捉卡，主要用來(lái)對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、壓縮和顯示也具有像顯卡一樣輸出視頻圖像的功能，是顯卡與視頻圖像輸入的結(jié)合視頻卡主要用于將攝像機(jī)或其他視頻圖像信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)數(shù)字圖像信息流,掃描儀,一種圖形輸入設(shè)備，可以把各種圖片轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的圖像數(shù)據(jù)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理、編輯、打印、輸出或傳送給其他設(shè)備配上文字識(shí)別軟件，可以快速方便地將各種文稿錄入到計(jì)算機(jī)中 (O

17、CR輸入)應(yīng)用中使用最多的是平板式掃描儀,數(shù)碼設(shè)備,數(shù)碼相機(jī)DC,數(shù)碼攝像機(jī)DV,數(shù)碼相機(jī)與攝像頭,數(shù)碼相機(jī)是光、機(jī)、電一體化的產(chǎn)品，用于將實(shí)物景觀實(shí)地拍攝，直接轉(zhuǎn)變成數(shù)字信息存入計(jì)算機(jī)當(dāng)中數(shù)碼相機(jī)正在成為商業(yè)及家用計(jì)算機(jī)新一代的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè),數(shù)碼相機(jī)與攝像頭,數(shù)碼攝像機(jī),數(shù)碼攝像機(jī),DV記錄視頻采用數(shù)碼信號(hào)的方式，其核心部分就是將視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)碼化處理成0和1信號(hào)并記錄，通過(guò)磁鼓螺旋掃描記錄在6.35mm寬的金屬視頻錄像帶上，視頻信號(hào)

18、的轉(zhuǎn)換和記錄都是以數(shù)碼的形式存儲(chǔ)，從而提高了錄制圖像的清晰度，使圖像質(zhì)量達(dá)到500線以上DV達(dá)到專業(yè)攝像機(jī)拍攝的圖像質(zhì)量，音質(zhì)達(dá)到CD級(jí)質(zhì)量，并且還統(tǒng)一了視頻格式,多媒體計(jì)算機(jī)硬件基本組裝,組裝過(guò)程,1.4 多媒體的軟件環(huán)境,多媒體應(yīng)用中，多媒體的軟件環(huán)境十分重要多媒體操作系統(tǒng)多媒體軟件工具,多媒體操作系統(tǒng),多媒體操作系統(tǒng) (例如Windows) 是多媒體軟件環(huán)境的基礎(chǔ)要使系統(tǒng)能夠有效地管理多媒體板卡和外設(shè),必須有相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程

19、序，并無(wú)沖突地掛接到系統(tǒng)之中,多媒體操作系統(tǒng),為方便多媒體開發(fā)與應(yīng)用，Windows提供了媒體播放機(jī)CD播放器錄音機(jī)音量控制等多媒體操作應(yīng)用軟件除了操作系統(tǒng)自帶的媒體處理軟件,另外還有種類繁多的媒多媒體處理軟件.,.5 多媒體關(guān)鍵技術(shù),超大規(guī)模集成電路制造技術(shù)VLSI技術(shù)使低廉的數(shù)字信號(hào)處理芯片成為可能,為多媒體技術(shù)的普遍應(yīng)用創(chuàng)造條件數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)多媒體數(shù)據(jù)壓縮及編碼技術(shù)是多媒體系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù).采用合適的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù),可

20、以將原始文字?jǐn)?shù)據(jù)壓縮到1/2,語(yǔ)音數(shù)據(jù)量壓縮到1/2~1/10,圖像數(shù)據(jù)量壓縮到1/2~1/60光存儲(chǔ)技術(shù)光學(xué)存儲(chǔ)是所有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)中記錄密度最高的.,1.5 多媒體關(guān)鍵技術(shù),音頻技術(shù)音頻技術(shù)包括音頻數(shù)字化、語(yǔ)音處理、合成及識(shí)別。視頻技術(shù)包括視頻信號(hào)數(shù)字化和視頻編碼。圖形圖像技術(shù)圖形是計(jì)算機(jī)繪制的畫面。圖象是指輸入設(shè)備捕捉實(shí)際場(chǎng)景畫面所產(chǎn)生的數(shù)字圖象。數(shù)字圖象有位圖和矢量圖兩種形式,1.5 多媒體關(guān)鍵技術(shù),多媒體網(wǎng)絡(luò)與