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1、第三章 多媒体计算机系统常用硬件设备,邮箱:,主讲:,电话:,概述,多媒体技术主要包括超文本处理、声音处理、图像处理、大容量存储及多媒体通信等方面，将这些技术集成到计算机系统中就称为多媒体计算机系统。多媒体计算机系统的任务就是要完成多媒体信息的获取、存储、组织和合成，最后以用户所要求的形式表现出来。完成这些任务需要使用大量的多媒体硬件设备，,主要内容,3.1 光存储技术概述 3.2 CD-ROM盘片与数据结构3.3 VCD与DVD光盘技术3.4 多媒体信息采集与处理功能卡3.5 常用多媒体输入输出设备3.6 数码相机基本工作原理与技术指标3.7 数码摄像机3.8 多媒体计算机总线和接口标准,3
2、.1 光存储技术概述,3.1.1 光盘存储器的特点与分类1.光盘存储器的特点（1）存储密度高（2）非接触读写方式（3）信息保存时间长（4）盘面抗污染能力强（5）价格低廉、使用方便,3.1 光存储技术概述,2光盘存储器的分类按照光盘性能的不同：（1）只读型光盘CD-ROM（2）一次写入型光盘WORM（3）可擦除重写光盘（Rewrite、Erasable 或E-R/W）（4）照片光盘Photo CD,3.1 光存储技术概述,3.1.2 光盘存储器的技术指标与国际标准规范1光盘存储器技术指标（1）存储容量 光盘存储器的存储容量有格式化容量与用户容量之分，用户容量小于格式化容量。（2）平均存取时间 平
3、均找道时间、平均等待时间再加上读写光头的稳定时间就是光盘的平均存取时间。（3）数据传输速率 数据传输速率通常是指光头定位以后，单位时间内从光盘的光道上读出的数据位数，与光盘的转速、位密度和道密度密切相关。对于CD-ROM驱动器，最初推出的光盘驱动器的数据传输速率为150KB/s，简称单速光驱。52X。（4）误码率和平均无故障时间,3.1 光存储技术概述,3.1.2 光盘存储器的技术指标与国际标准规范2光盘存储器国际标准规范（1）红皮书（Red Book）规范（2）黄皮书（Yellow Book）规范（3）绿皮书（Green Book）规范（4）蓝皮书（Blue Book）规范（5）橙皮书（Or
4、ange Book）规范（6）CD-ROM XA（Extended Architecture）规范（7）白皮书（White Book）规范,3.1 光存储技术概述,常见光盘存储器的种类及其英文缩写如下图所示,3.2 CD-ROM盘片与数据结构,1CD-ROM盘片的物理结构 标准CD-ROM盘片由三层材料组成，衬底由透明的耐热、防水聚碳酸酯（Polycarbonate）塑料压制而成。表示信息的凹坑就模压在聚碳酸酯衬底上，位于透明衬底之上的是铝反射层，当激光扫描光道上的凹坑时，铝反射层能提高激光的反射率。在铝反射层上涂上漆就可以形成第三层保护层，标准CD-ROM盘片的物理结构如下图所示,3.2 C
5、D-ROM盘片与数据结构,CD-ROM盘片的光道与磁盘的磁道在形状上完全不同，磁盘上的磁道都是同心圆，不同磁道上的扇区长度不同，数据按磁道和扇区存放。CD-ROM盘采用螺旋形光道，内外光道的位密度是相同的，光道上的扇区具有相同的长度，数据以最大位密度紧凑存放，从而有效地利用了光盘上的存储空间。,3.2 CD-ROM盘片与数据结构,2CD-ROM数据存储与读出原理 CD-ROM数据存储原理与磁盘十分类似，CD-ROM数据存储原理图如下图所示。光道上的凹坑或非凹坑本身并不代表数字1或0，凹坑与非凹坑交界的正负变化代表数字1，两个边界之间代表数字0。0的个数由凹坑与非凹坑的长度决定。,3.2 CD-
6、ROM盘片与数据结构,3CD-ROM扇区数据结构 CD-ROM光盘上的数据沿光道存放，光道从内到外等长分段，每一段就称为一个扇区，每个扇区都规定了唯一的地址标识。扇区的地址采用分、秒和扇区号，1分等于60秒，1秒等于75个扇区。例如，某扇区的地址为：“2分13秒25区”，该地址是光道上第(260)+13 75+25=10000个扇区的编号。CD-ROM光盘有两种扇区格式定义，分别称为Mode 1和Mode 2，两种扇区格式定义如下图所示。,3.2 CD-ROM盘片与数据结构,Mode 1和Mode 2两种方式的区别主要体现在下列几个方面：（1）存储的数据类型不同 Mode 1用于存储对误码率要
7、求很高的数据，如计算机程序或文本等数据；Mode 2用于存储对误码率要求不高的数据，如图形、图像、动画、动态影像视频和声音等数据。（2）存储的用户数据容量不同 Mode 1的用户数据容量为2048个字节，Mode 2的用户数据容量为2336个字节。（3）Mode 1和Mode 2数据读出的误码率不同 Mode 1读出的数据由CIRC校正后，若仍有错误，还要再进行一次ECC纠错，其数据读出误码率小于1012。Mode 2读出的数据只经过CIRC校正，其数据读出误码率小于109。,3.3 VCD与DVD光盘技术,VCD是由日本胜利公司（JVC）、SONY公司、韩国三星电子株式会社（SAMSUNG）
8、等在20世纪90年代初联合制定的数字激光视盘技术标准，采用白皮书规范。VCD光盘采用MPEG-1压缩算法，完全采用数字记录方式，并将视频压缩25200倍，音频压缩6.5倍，使盘片直径缩小到12cm，具有288线的垂直清晰度，但VCD光盘只能满足一般的视听播放要求。DVD采用MPEG-2视频压缩标准和AC-3音频压缩标准，不仅具有电影质量的画面与多声道、高保真音质，而且具有强大的纠错和兼容能力。DVD既可以作为高质量的视听娱乐设备，也可以作为多媒体计算机的海量存储器。目前DVD系统已经在电影、音乐、动画制作、多媒体海量存储、汽车音响及家庭娱乐等方面显示出强劲的生命力。,3.3 VCD与DVD光盘
9、技术,3.3.1 VCD光盘与常见视盘的比较CVD称为中国数字视频标准。SVCD一般称为超级VCD，是由我国原电子工业部提出，是中国版权、国际标准。VCD光盘与其他常见视盘主要特点的比较如下表所示,3.3 VCD与DVD光盘技术,3.3.2 DVD光盘产品分类及物理结构1DVD光盘产品分类,3.3 VCD与DVD光盘技术,不同种类的DVD产品又有单面单层、单面双层、双面单层和双面双层之分。,3.3 VCD与DVD光盘技术,2.DVD盘片的物理结构DVD有单基片和双基片两种。,单基片DVD由四层材料组成，用1.2mm厚的透明聚碳酸酯塑料作为衬底，第1层数据凹坑就模压在此衬底上。用半透明绝缘薄膜作
10、为第1层数据的激光反射层，在此膜上再覆盖一层40m厚的树脂，表示第2层数据的凹坑就模压在树脂上。第2层数据凹坑之上是铝反射层，在铝反射层上涂上固化树脂就形成了保护层。,3.3 VCD与DVD光盘技术,双基片DVD分别在两片0.6mm 厚的衬底上模压数据凹坑，在两片衬底的数据凹坑上分别覆盖第一反射层和第二反射层，用透明 第2反射层黏合剂将两片衬底粘在一起。对于单基片双层与双基片双层DVD 盘片，都可以将激光束聚焦在不同的深度，从光盘的一面读出双层数据，激光束聚焦在第一反射层可以读出第1层数据，将激光束聚焦在第二反射层时就可以读出第2层数据。,3.3 VCD与DVD光盘技术,3DVD盘片提高容量的
11、主要措施提高位密度和道密度，进一步缩短数据凹坑的长度和相邻光道之间的间距。缩短凹坑长度和光道间距则要求射到盘面上的激光束聚焦性能要好，即光斑直径要足够小，否则就不能保证数据读出的可靠性。DVD盘片不仅减小了凹坑长度与光道间距，而且采用了多层存储介质记录数据的新技术，将多个记录面粘贴在一起，使激光束聚焦在不同的记录面就可以读出多个记录面的数据。,3.3 VCD与DVD光盘技术,3.3.3 DVD光盘数据读出原理,3.4 多媒体信息采集与处理功能卡,在多媒体计算机系统中，需利用多媒体信息采集、处理功能卡将主机与各种多媒体外设连接在一起，才能构成一个完整的播放和制作多媒体系统的工作平台，常用的多媒体
12、功能卡主要有视频卡、音频卡、SCSI接口卡等。,3.4 多媒体信息采集与处理功能卡,3.4.1 视频卡的分类及主要功能视频卡就是一个对实时视频图像进行捕捉、压缩、处理和播放的工具，可以将摄像机、录像机、激光视盘机等输出的模拟视频信号转换为数字视频信号，进行压缩、存储及各种处理。视频卡也称为视频采集卡或图像捕捉卡。,3.4 多媒体信息采集与处理功能卡,1视频卡的分类1）视频捕捉与播放卡 用于捕捉、压缩、存储、编辑和播放视频与音频信号，主要用于多媒体节目制作、办公自动化及现场监控等场合。2）视频压缩卡 依据JPEG或MPEG标准对视频与音频信号进行压缩与还原，主要用于专业制作多媒体节目。3）视频转
13、换卡 可以将VGA（Video Graphics Adapter）信号转换成PAL、NTSC、SECAM制式的模拟视频信号，供电视播放或录像机磁带录制。4）MPEG解压卡 主要用于个人或家庭在计算机上以硬解压方式播放VCD、DVD、CD-I等光盘，也可以捕捉或编辑上述光盘上的视频图像，为平面广告设计收集素材。,3.4 多媒体信息采集与处理功能卡,2视频卡的主要功能1）通过软件可从3个视频源中选择视频源切换显示，支持PAL、NTSC、SECAM视频格式标准，可以捕捉、压缩、存储来自摄像机、录像机、激光视盘机等的视频图像。2）可按比例放大、缩小、裁减、移位、扫描视频图像。3）提供色度、饱和度、亮度
14、、对比度及R、G、B控制。4）软件一般支持JPEG、PCX、TIFF、BMP、GIF、TAG、MMP等图像文件格式，5）可用软件设置端口地址和IRQ（Interrupt Request）。6）可将VGA图形与视频图像混叠显示。,3.4 多媒体信息采集与处理功能卡,3.4.2 视频卡的基本工作原理,3.4 多媒体信息采集与处理功能卡,3.4.3 音频卡的分类及主要功能其主要任务是音频录制、编辑与播放、电子音乐合成、文本语音转换、语音识别，并提供CD-ROM接口、MIDI接口或游戏杆接口。,3.4 多媒体信息采集与处理功能卡,1.音频卡的分类音频卡主要根据量化的位数进行分类，一般为8位、16位或3
15、2位。量化的位数越多，其数字化音频质量就越高，音响效果也就越好。2.音频卡的主要功能(1)音频的录制、编辑与播放(2)MIDI电子音乐合成(3)音频源的混合,3.4 多媒体信息采集与处理功能卡,3.4.4 音频卡的基本工作原理数字音频处理器是音频卡的核心，完成模数转换、数模转换、MIDI接口控制。音乐合成器控制声音的音色、音调和幅度。混音器实现音源选择、不同音源混合、音量控制、声道选择。,3.5 常用多媒体输入输出设备,图像输入设备可以将图像数字化，并以某种格式存入到计算机内部，常用的多媒体输入设备有鼠标、跟踪球、光笔、数字化仪、CD-ROM驱动器、触摸屏、扫描仪、数码相机、摄像机或数码摄像机
16、、录像机等。常用的多媒体输出设备主要包括彩色显示器和打印机等。,3.5 常用多媒体输入输出设备,3.5.1 多媒体显示系统1彩色显示标准CGA，最多能显示4种颜色，分辨率为320200像素。EGA，EGA标准最多能显示16种颜色，分辨率为640350像素。VGA，VGA彩色显示标准可提供256种颜色，分辨率达到640480像素。SVGA,分辨率提高到800600像素。XGA又进一步将分辨率提高到1024768像素，可以显示16.7M种颜色。,3.5 常用多媒体输入输出设备,2平面直角和纯平显示器球面显像管，因而在水平和垂直方向都是弯曲的，球面显示器不仅导致图像严重失真，而且使实际显示面积小于屏
17、幕面积。此外，球面显示器特别容易产生反光现象，反光现象是球面显示器的致命弱点。平面直角显示器四个角都是直角，但屏幕并不是完全意义上的平面，仍有一定的弧度。平面直角显示器在很大程度上改善了图像失真和反光现象。纯平显示器是完全意义上的平面显示器，在水平和垂直方向都是笔直的，图像失真和反光现象被减小到最低程度。纯平显示器是CRT（Cathode Ray Tube）显示器系列中的高端产品。,3.5 常用多媒体输入输出设备,3阴罩与点距、阴栅与栅距CRT按结构可以分为阴罩式和阴栅式两大类。,3.5 常用多媒体输入输出设备,阴罩孔,三角形排列的红、绿、蓝三原色荧光粉点组,阴罩式,3.5 常用多媒体输入输出
18、设备,阴栅式阴栅式显像管由于消除了纵向间距，透光率比阴罩式显像管提高了30%以上，因而可以获得高亮度和高对比度的效果，使图像显示得更加清晰。阴栅相邻栅条之间的距离就称为栅距，,3.5 常用多媒体输入输出设备,4垂直刷新频率显示器的垂直刷新频率也称为刷新率或场频，指单位时间内屏幕刷新的次数，单位是Hz。例如，垂直刷新频率为85Hz表示画面每秒更新85次，一般垂直刷新频率达到72Hz以上，眼睛就不会感觉到屏幕闪烁。5水平扫描频率水平扫描频率简称行频，指单位时间内电子束在荧光屏上扫描过的水平线数量，单位是kHz。水平扫描频率等于垂直分辨率与当前垂直刷新频率的乘积。例如，当显示器工作于1024768分
19、辨率、85Hz垂直刷新频率的模式下，水平扫描频率则为76885=68.25kHz。水平扫描频率从另外一个角度反映了显示屏幕的清晰度。,3.5 常用多媒体输入输出设备,6.隔行（Interleaved）与逐行（NonInterleaved）扫描隔行扫描为更新一次画面需扫描两次，先扫描1、3、5等奇数行，再扫描2、4、6等偶数行。隔行扫描原理如下图所示。,3.5 常用多媒体输入输出设备,逐行扫描，按顺序逐行更新数据，扫描一次即可完成一帧画面的数据更新。在相同的画面细节条件下，采用隔行扫描所需的视频带宽是逐行扫描的一半，所以隔行扫描的显示适配器成本较低，但画面显示有一些闪烁现象。逐行扫描显示器画面显
20、示稳定，感觉不到屏幕闪烁，但价格要高于隔行扫描显示器。,3.5 常用多媒体输入输出设备,7视频带宽视频带宽反映了显示器对视频输入信号的响应速度。显示器视频带宽应满足关系式：视频带宽=（图像分辨率垂直刷新频率）/过扫描系数。过扫描系数指显示器可视面积占电子束扫描范围的比例。由于电子束扫描的非线性，为保证图像四周边缘的质量，电子束扫描范围要大于显示器可视面积，一般水平方向要大于25%，垂直方向要大于8%，大多数显示器的过扫描系数为0.7。例如，要显示的图像分辨率为1024768，显示器的垂直刷新频率为85Hz，过扫描系数为0.7，则显示器的视频带宽至少应达到（102476885）/0.7=96 H
21、z。,3.5 常用多媒体输入输出设备,8.显示器的质量认证标志EPA是美国环境保护署英文Environmental Protection Agency的缩写，凡通过EPA认证的显示器，都能自动进入环保睡眠状态，系统可节能70%以上。MPR-是瑞典国家测量测试局于1990年制定的低电磁辐射标准，目前MPR-已成为显示器的电磁辐射国际标准。TCO也是由瑞典制定的低电磁辐射和环保标准，TCO标准严格限制了显示器电磁辐射对环境的污染。TCO是当今世界范围内公认的最高标准，通过TCO认证的显示器通常被认为是高品质产品，CCIB（China Commodity Inspection Bureau）是中国进
22、口商品安全质量认证标志，凡属于实施安全质量许可制度的进口商品目录中的进口商品，都必须获得国家出入境检验检疫局签发的CCIB认证。,3.5 常用多媒体输入输出设备,3.5.2 液晶显示器（LCD）可以通过液晶和彩色过滤器过滤光源，在平面面板上产生图像。与传统的CRT显示器相比，它具有占用空间小，低功耗，低辐射，无闪烁，降低视觉疲劳等优点。第一台LCD于1971年问世，20世纪80年代初开始应用到计算机领域。现在，LCD正在成为主流显示器。,3.5 常用多媒体输入输出设备,1液晶显示器的基本工作原理及其物理结构液晶，简单地说就是一种液体晶体，它象磁场中的金属一样，当受到外界电场影响时，其分子会产生
23、精确的有序排列，如果对分子的排列加以适当的控制，液晶分子将会允许光线通过。相反，当其不受外界电场影响时，其分子会排列混乱，阻止光线通过，这一现象称之为液晶的电光(热光)效应。LCD技术就是利用了液晶的这一特性。,3.5 常用多媒体输入输出设备,液晶显示器件基本物理结构:它主要由前后偏光板、前后玻璃基板、封接边及液晶等几大部件组成。背光层发出的光线在穿过第一层偏光板之后进入液晶层。配向膜的作用是控制液晶分子的排列方向。当LCD中的透明电极产生电场时，液晶分子就会产生扭曲，从而将穿越其中的光线进行有规则的折射，然后经过滤光片的过滤在屏幕上显示出来。,3.5 常用多媒体输入输出设备,（1）被动矩阵显
24、示器(无源矩阵显示器)驱动方式是由垂直与水平方向的电极所构成，优点是实现比较简单，成本低。缺点是，如果驱动电流太大，附近的液晶单元都会受到影响，引起虚影和拖尾现象。如果驱动电流太小，响应速度就会变得迟缓，降低对比度和丢失移动画面的细节。DSTN-LCD（Dual-Layer Super Twist Nematic-LCD）是这类显示器的代表产品。,2液晶显示器的分类根据显示像素的驱动方式可以分为:被动矩阵显示器，主动矩阵显示器,3.5 常用多媒体输入输出设备,（2）主动矩阵显示器（有源矩阵显示器）。通过在每个液晶单元中都加入了很小的用薄膜技术做成的晶体管，由晶体管来单独地控制每个液晶单元，有效
25、地克服了被动矩阵显示器的不足。由于液晶单元之间的电干扰很小，所以可以使用大电流驱动，而不会有虚影和拖尾现象。更大的驱动电流会提供更好的对比度、更清晰的和更明亮的图像。TFT-LCD（Thin Film Transistor，薄膜晶体管）是这类显示器的代表产品。,3.5 常用多媒体输入输出设备,3液晶显示器的技术指标（1）标称尺寸和可视角度LCD显示器以可视范围的对角线作为尺寸标示的依据。LCD显示器跟CRT显示器除显示方式不同以外，最大的区别就是尺寸的标示方法不一样。可视角度是指可以清晰看见显示器上的影像最大的角度。,3.5 常用多媒体输入输出设备,（2）亮度、对比度LCD显示器的亮度测量单位
26、是cd/m2（烛光/平方米），也就是一般所称的NITS。常见的TFT液晶显示器亮度都在200cd/m2以上。亮度过低就会感觉荧幕比较暗，亮度过高容易产生视觉疲劳，用户可以根据需要自行调节。对比度指的是最亮的白色和最暗的黑色之间不同层次亮度的比值。当对比度达到120:1时，就可以很容易地显示生动、丰富的色彩。而对比度高达300:1时，则可支持各色阶的颜色。,3.5 常用多媒体输入输出设备,（3）响应时间LCD显示器对于输入信号的反应速度，也就是液晶由暗转亮（Rising）或者是由亮转暗（Falling）的反应时间，单位是毫秒。基本上，“响应时间”指标越小越好。响应时间越小，则用户在看移动的画面时
27、不会出现有类似虚影或者是拖尾的感觉。,3.5 常用多媒体输入输出设备,（4）显示色彩、分辨率与 CRT 一样，LCD 技术也是根据电压的大小来改变亮度，主动矩阵 LCD 可以单独控制每个像素，被动矩阵 LCD 每次都要驱动整行或整列像素，因此它的灰阶表现能力很差。每个LCD的子像素显示的颜色取决于色彩过滤器。由于液晶单元本身没有颜色，所以用滤色片产生各种颜色，并且通过控制所经过光线的强度来调节灰阶。分辨率方面，以15.1英寸 TFT LCD显示器为例，基本都能够支持到1024768的分辨率；17寸以上的LCD显示器可以达到12801024的分辨率。,3.5 常用多媒体输入输出设备,4LCD的优
28、点（1）显示质量高（2）没有电磁辐射（3）可视面积大（4）应用范围广（5）体积小重量轻（6）功耗小,3.5 常用多媒体输入输出设备,3.5.3 触摸屏 触摸屏是一种定位设备，采用触摸方式向计算机输入坐标数据。触摸屏系统主要由触摸传感器、触摸控制卡和驱动程序组成。,触摸传感器直接安装在显示器的前端，用于检测用户的触摸动作，同时将坐标位置信息传送给触摸控制卡。控制卡将位置信息转换成数字信号输入到计算机，驱动程序则将应用程序与触摸屏紧密联系在一起。,触摸屏按照工作原理可分为红外线触摸屏、电阻式触摸屏、电容式触摸屏、表面声波触摸屏和矢量压力触摸屏，按照安装方式可分为外挂式触摸屏、内置式触摸屏、整体式触
29、摸屏和投影式触摸屏。触摸屏的主要技术指标是分辨率和反应时间。,3.5 常用多媒体输入输出设备,3.5.4 扫描仪基本工作原理与技术指标基本功能就是将反映图像特征的光信号转换成计算机可以识别的数字信号。1.扫描仪的分类（1）根据扫描方式分：手持扫描仪、平面扫描仪、胶片扫描仪和滚筒扫描仪。（2）根据扫描幅面分：主要分为A4幅面、A4加长幅面和A3幅面等几种；还有一些专业宽幅扫描仪，扫描幅面在A0以上。（3）根据扫描仪接口类型分：主要有SCSI、EPP和USB接口，基于IEEE 1394接口标准的扫描仪也已进入市场。（4）根据反射和透射分：反射式扫描仪用于扫描不透明原稿，利用原稿的反射光来获取图像信
30、息。透射式扫描仪用于扫描透明原稿。,3.5 常用多媒体输入输出设备,2扫描仪的基本工作原理扫描仪主要由光电传感器、机电同步机构、光学系统和通信接口电路等组成。光源照射到被扫描的原稿上，反射光线经光学系统聚焦导向后照射到光电传感器CCD或CIS上。光电传感器将原稿某一排点的亮度和色彩信号转换成模拟电压，并由放大器放大，然后经A/D变换成数字图像信号，经通信接口输入到计算机。,3.5 常用多媒体输入输出设备,4扫描仪的技术指标（1）分辨率（2）灰度等级与色彩深度灰度等级反映了单色扫描仪从白色到黑色层次变化的识别能力，色彩深度则反映了彩色扫描仪的色彩表现能力。（3）动态范围动态范围是高档专业扫描仪的
31、一种技术参数，普通办公或家用扫描仪一般不提供该项技术指标。动态范围指扫描仪捕获各种色调的能力，动态范围与色彩精度密切相关。扫描仪的色彩精度越高，其动态范围也就越大，对原稿的颜色深浅表现力也就越强。,3.5 常用多媒体输入输出设备,3.5.5 MP3播放器1什么是MP3？MPEG-1有三个组成部分，即视频、音频和系统。其中音频标准提供了三个独立的压缩层次：Layer 1、Layer 2和Layer 3，MP3就是采用MPEG-1中的第三层音频压缩模式对声音信号进行压缩的一种格式，其全称是MPEG Audio Layer III，人们把它简称为MP3。2.MP3的优点MP3最突出的优点是：压缩比高
32、，音质较好。,3.5 常用多媒体输入输出设备,3.MP3播放器的组成及其基本工作原理MP3播放器基本上由微处理器、DSP、存储设备、主机通信端口、音频放大器、显示界面和控制键等几部分组成。,3.5 常用多媒体输入输出设备,4.MP3播放器的技术指标（1）存储容量（2）接口类型（3）音频文件格式（4）信噪比音源产生的最大不失真声音信号强度与同时发出噪音强度之间的比率称为信噪比，通常用分贝（dB）表示。信噪比越高表示MP3品质越好。（5）辅助功能如录音、中文显示、图形显示、档案存取、文本阅读、收音机功能、复读等。,3.5 常用多媒体输入输出设备,3.5.6 MP4播放器MP4播放器也称作PMP（便
33、携式媒体播放器）或PVP（个人视频播放器），是一种能够播放视频和音频文件的多媒体输出设备。MP4的本意并非MPEG-4标准，其实它是一种基于MPEG-2 AAC(Advanced Audio Coding)压缩技术的音频格式，它的特点是音质更加完美，压缩比更大(15:1-20:1)，同时还增加了诸如对立体声的完美再现、多媒体控制、降噪以及数码版权保护等MP3没有的新特性。然而，现在的MP4播放器并非单纯的音频播放器，而是既能够播放音频又能够播放视频。MP4播放器所支持的视频格式大多采用MPEG-4国际标准。,3.5 常用多媒体输入输出设备,1.MP4主要技术指标（1）微处理器和DSP：相对于M
34、P3播放器而言，MPEG-4视频文件的播放，要求CPU和DSP具有较高的处理能力。（2）存储器容量（3）数据接口（4）显示屏：MP4播放器配置的都是彩色液晶显示屏。（5）扬声器：MP4播放器配有内置扬声器，而MP3播放器一般没有内置扬声器，收听声音必须通过耳机。（6）读卡器：读卡器就是读取存储卡的设备。为了便于扩充存储容量，MP4播放器一般都配置有读卡器。（7）电源：由于MP4播放器耗电量相对较大，因此电池也是比较重要的部件。,3.6 数码相机基本工作原理与技术指标,传统照相机通过镜头将图像聚焦在感光胶片上，再经过显影、定影等化学处理才能将图像固定下来。数码照相机与传统照相机的最大区别就是用光
35、电传感器和存储器取代了感光胶片，当拍摄完毕后，通过相机上的液晶显示屏就可以看到拍摄的效果，并以图像文件的形式存储在存储器中供计算机调用。,3.6 数码相机基本工作原理与技术指标,1数码相机的基本工作原理数码相机的最核心部件是CCD传感器。CCD传感器包含有数以万计的感光单元，数码相机用快门激活所有的感光单元，光电传感器的输出电压与入射的光线亮度成正比，将电压转换成图像代码保存到存储器中。由于CCD感光单元不能识别光线的色彩，为了生成彩色图像，让光线通过一组红、绿、蓝滤色镜后再入射到CCD感光单元上，每一个感光单元仅记录一个基色的亮度，通过三个相邻感光单元的色彩记录就可以计算出一个RGB彩色像素
36、值。CCD感光单元的数目越多，拍摄的图像也就越清晰，每幅图像的数据量也就越大。,3.6 数码相机基本工作原理与技术指标,2数码照相机的主要技术指标（1）数码相机的分辨率数码相机的分辨率取决于CCD的像素数量（2）数码相机的色彩深度色彩深度反映了数码相机的色彩分辨能力，数码相机的色彩深度也是由CCD传感器决定的，一般数码相机的色彩深度都在24位以上，专业数码相机的色彩深度应是36位以上。（3）数码相机的相当感光度参照感光材料的感光度，将衡量CCD传感器的感光灵敏度称为相当感光度。大多数数码相机的相当感光度在ISO100左右，少数数码相机的相当感光度在800、1600以上。,3.6 数码相机基本工
37、作原理与技术指标,3数码相机的存储介质由于数码相机体积的限制，内置存储器的容量一般在16MB左右，只能存储少数几张高分辨率的照片。移动存储介质可随时装入数码相机或从数码相机中取出，目前可用于数码相机的移动存储介质主要有袖珍闪存卡CF（Compact Flash）、智能媒体卡SM（Smart Media）、记忆棒MS（Memory Stick）、Click！磁盘和微型硬盘MD（Micro Driver）等。,3.7 数码摄像机,1.数码摄像机的结构与工作原理从逻辑结构上讲，数码摄像机主要包括微处理器、信号处理系统、存储系统、信号输入系统和信号输出系统五大部分。,3.7 数码摄像机,数码摄像机的工
38、作原理简单来说就是通过CCD将光信号转换成电信号，同时由拾音器接收声音信号。光信号和声音信号再分别经过A/D转换器转换成数字信号，然后由DSP和MPEG器件完成音像信号的转换、编码、压缩和合成，最后以数字格式将信号存储在数码摄像带、刻录光盘或者存储卡上。,3.7 数码摄像机,2.数码摄像机的分类（1）根据摄像机内使用CCD的数目分为单片CCD和三片CCD两种。（2）根据使用场合和技术指标要求分为广播用摄像机、专业用摄像机、家庭摄像机三大类。（3）根据摄像机的记录格式分为两种。一种是全球标准数字视频磁带记录格式DV，另一种是仅有几个少数厂家生产的数字8mm格式。两种数字记录格式在技术上相差不大，
39、清晰度也大体相当，但磁带不通用。,3.7 数码摄像机,3.数码变焦与光学变焦数码变焦实际上是画面的电子放大，把原来CCD影像感应器上的一部分像素使用“插值”处理手段做放大。通过数码变焦，人为地把拍摄的景物放大了，但它的清晰度会有一定程度的下降。光学变焦是依靠光学镜头结构来实现变焦，变焦方式与望远镜的工作原理差不多，就是通过摄像头的镜片移动来放大与缩小需要拍摄的景物，并在高倍变焦后不会影响拍摄的画面效果。光学变焦倍数越大，能拍摄的景物就越远。数码变焦并没有太大的实际意义，真正具有实用效果的应该是光学变焦。,3.8 多媒体计算机总线和接口标准,多媒体计算机要交互式综合处理文本、图形、图像和声音，使
40、多种信息建立逻辑连接，因此多媒体计算机对总线提出了更高的要求。1计算机传输总线,3.8 多媒体计算机总线和接口标准,2SCSI接口标准SCSI目前已广泛应用在许多高速外设上，有同步和异步两种数据传输方式，同步方式的最大数据传输速率为2.5 MB/s，异步方式的最大数据传输速率为5 MB/s。最多可以连接8台外设。3USB串行总线接口标准USB是通用串行总线接口标准的简称，1994年由Intel、Microsoft、COMPAQ等多家公司联合制定。USB2.0数据传输速率为480 Mb/s，目前USB已成为一个通用的外部设备串行接口标准。USB接口标准提供了即插即用和热拔插功能。,3.8 多媒体计算机总线和接口标准,4IEEE 1394高速串行总线接口标准IEEE 1394串行总线接口规范最早是由Apple公司为数据高速传输而开发的，后由IEEE确定为串行总线接口工业标准。IEEE1394主要应用于需要高速数据传输的设备，如专业数码摄像机、数码照相机、数字电视、视频电话、高速硬盘、高档扫描仪、DVD播放机等。IEEE 1394b的数据传输速率高达800 Mb/s、1.6Gb/s和3.2G b/s，电缆长度扩展到10100m。,
