第6章多媒體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1、第第6章章 多媒體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)多媒體系統(tǒng)結(jié)構(gòu) n6.1 多媒體計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)多媒體計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)n6.2 多媒體計算機硬件簡介多媒體計算機硬件簡介n6.3 多媒體多媒體I/O設(shè)備簡介設(shè)備簡介n6.4 多媒體存儲系統(tǒng)多媒體存儲系統(tǒng)n6.5 多媒體操作系統(tǒng)多媒體操作系統(tǒng)n6.6 多媒體應(yīng)用軟件多媒體應(yīng)用軟件6.1 多媒體計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)多媒體計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)n多媒體計算機系統(tǒng)是對基本計算機系統(tǒng)的軟、硬件功能的多媒體計算機系統(tǒng)是對基本計算機系統(tǒng)的軟、硬件功能的擴展，作為一個完整的多媒體計算機系統(tǒng)，它應(yīng)該包括擴展，作為一個完整的多媒體計算機系統(tǒng)，它應(yīng)該包括5個層次的結(jié)構(gòu)。個層次的結(jié)構(gòu)。 多媒體應(yīng)用系統(tǒng)多媒體應(yīng)

2、用系統(tǒng) 第五層第五層多媒體著作工具及軟件多媒體著作工具及軟件第四層第四層多媒體應(yīng)用程序接口多媒體應(yīng)用程序接口(API)第三層第三層多媒體操作系統(tǒng)多媒體操作系統(tǒng)第二層第二層多媒體通信軟件多媒體通信軟件 多媒體輸入多媒體輸入/輸出控制卡及接口輸出控制卡及接口第一層第一層多媒體計算機硬件多媒體計算機硬件多媒體外圍設(shè)備多媒體外圍設(shè)備圖圖6.1 多媒體計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)多媒體計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) 6.1 多媒體計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)多媒體計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)n最底層為多媒體計算機硬件系統(tǒng)。其主要任務(wù)是能夠?qū)崟r最底層為多媒體計算機硬件系統(tǒng)。其主要任務(wù)是能夠?qū)崟r地綜合處理文、圖、聲、像信息，實現(xiàn)全動態(tài)視像和立體地綜合處

3、理文、圖、聲、像信息，實現(xiàn)全動態(tài)視像和立體聲的處理。同時還需對多媒體信息進(jìn)行實時的壓縮與解壓聲的處理。同時還需對多媒體信息進(jìn)行實時的壓縮與解壓縮?？s。n第二層是多媒體的軟件系統(tǒng)。它主要包括多媒體操作系統(tǒng)、第二層是多媒體的軟件系統(tǒng)。它主要包括多媒體操作系統(tǒng)、多媒體通信軟件等部分。操作系統(tǒng)具有實時任務(wù)調(diào)度、多多媒體通信軟件等部分。操作系統(tǒng)具有實時任務(wù)調(diào)度、多媒體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和同步控制、多媒體設(shè)備的驅(qū)動和控制以及媒體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和同步控制、多媒體設(shè)備的驅(qū)動和控制以及圖形用戶界面管理等功能。圖形用戶界面管理等功能。 n第三層為多媒體應(yīng)用程序接口第三層為多媒體應(yīng)用程序接口(API)。這一層是為上一層。這一層是為

4、上一層提供軟件接口，以便程序員在高層通過軟件調(diào)用系統(tǒng)功能，提供軟件接口，以便程序員在高層通過軟件調(diào)用系統(tǒng)功能，并能在應(yīng)用程序中控制多媒體硬件設(shè)備。并能在應(yīng)用程序中控制多媒體硬件設(shè)備。 6.1 多媒體計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)多媒體計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)n第四層為多媒體著作工具及軟件。它是在多媒體操作系統(tǒng)第四層為多媒體著作工具及軟件。它是在多媒體操作系統(tǒng)的支持下，利用圖形和圖像編輯軟件、視頻處理軟件、音的支持下，利用圖形和圖像編輯軟件、視頻處理軟件、音頻處理軟件等來編輯與制作多媒體節(jié)目素材，并在多媒體頻處理軟件等來編輯與制作多媒體節(jié)目素材，并在多媒體著作工具軟件中集成。著作工具軟件中集成。 n第五層是多媒體應(yīng)用系統(tǒng)

5、，這一層直接面向用戶，是為滿第五層是多媒體應(yīng)用系統(tǒng)，這一層直接面向用戶，是為滿足用戶的各種需求服務(wù)的。足用戶的各種需求服務(wù)的。 6.2 6.2 多媒體計算機硬件簡介多媒體計算機硬件簡介n多媒體硬件系統(tǒng)包括多媒體計算機的主機系統(tǒng)、音頻與視多媒體硬件系統(tǒng)包括多媒體計算機的主機系統(tǒng)、音頻與視頻獲取系統(tǒng)、磁盤存儲系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)等。如圖頻獲取系統(tǒng)、磁盤存儲系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)等。如圖6.2所示。所示。 n為了使計算機能夠?qū)崟r地處理多媒體信息，對多媒體數(shù)據(jù)為了使計算機能夠?qū)崟r地處理多媒體信息，對多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼和解碼，早期的解決辦法是設(shè)計制造專用的進(jìn)行壓縮編碼和解碼，早期的解決辦法是設(shè)計制造專用的接口卡。

6、目前的發(fā)展趨勢是將上述功能集成到處理器芯片接口卡。目前的發(fā)展趨勢是將上述功能集成到處理器芯片中，這種芯片可分為三類：中，這種芯片可分為三類：n第一類是采用第一類是采用VLSI(超大規(guī)模集成電路超大規(guī)模集成電路)實現(xiàn)的通用和專用實現(xiàn)的通用和專用的數(shù)字信號芯片，可用于數(shù)字信息的處理；的數(shù)字信號芯片，可用于數(shù)字信息的處理；n第二類是在現(xiàn)有的第二類是在現(xiàn)有的CPU芯片中增加多媒體與通信的功能，芯片中增加多媒體與通信的功能，如如Intel的的MMX微處理器；微處理器；n第三類稱為媒體處理器第三類稱為媒體處理器(Media Processors)，它以多媒體，它以多媒體和通信功能為主，同時融合和通信功能為

7、主，同時融合CPU芯片的原有計算機功能。芯片的原有計算機功能。 6.2 6.2 多媒體計算機硬件簡介多媒體計算機硬件簡介靜態(tài)圖像輸入靜態(tài)圖像輸入掃描儀掃描儀數(shù)字相機數(shù)字相機存儲設(shè)備存儲設(shè)備大容量硬盤大容量硬盤數(shù)據(jù)磁帶數(shù)據(jù)磁帶光存儲設(shè)備光存儲設(shè)備模擬視頻模擬視頻攝像機攝像機錄象機錄象機電視機電視機視盤機視盤機圖像采集卡圖像采集卡話筒話筒計算機主機計算機主機數(shù)字信號數(shù)字信號顯示器顯示器打印機打印機網(wǎng)絡(luò)通信接口網(wǎng)絡(luò)通信接口顯示器顯示器網(wǎng)卡網(wǎng)卡模擬信號模擬信號投影電視投影電視電視電視司步部司步部件件MIDI聲音回放聲音回放音頻采集卡音頻采集卡圖圖6.2多媒體硬件系統(tǒng)組成框圖多媒體硬件系統(tǒng)組成框圖6.2

8、 6.2 多媒體計算機硬件簡介多媒體計算機硬件簡介n數(shù)字信號處理器數(shù)字信號處理器 DSP (Digital Signal Processor，數(shù)字信號處理器，數(shù)字信號處理器)是一種是一種用用VLSI實現(xiàn)的通用和專用的數(shù)字信號芯片，以數(shù)字計算的方實現(xiàn)的通用和專用的數(shù)字信號芯片，以數(shù)字計算的方法對信號進(jìn)行處理，具有處理速度快、靈活、精確、抗干擾法對信號進(jìn)行處理，具有處理速度快、靈活、精確、抗干擾能力強、體積小等優(yōu)點。能力強、體積小等優(yōu)點。n具有多媒體功能的微處理器具有多媒體功能的微處理器 計算機微處理器芯片是多媒體計算機的核心，它的性能好壞計算機微處理器芯片是多媒體計算機的核心，它的性能好壞直接影

9、響到多媒體計算機的整體功能。為加速對多媒體信息直接影響到多媒體計算機的整體功能。為加速對多媒體信息的處理速度，的處理速度，Intel公司推出了基于公司推出了基于MMX技術(shù)的微處理芯片。技術(shù)的微處理芯片。MMX技術(shù)將面向多媒體數(shù)據(jù)處理的指令集成到技術(shù)將面向多媒體數(shù)據(jù)處理的指令集成到CPU芯片內(nèi)，芯片內(nèi)，這給多媒體系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)帶來了革命性的變化。這給多媒體系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)帶來了革命性的變化。6.2 6.2 多媒體計算機硬件簡介多媒體計算機硬件簡介n 媒體處理器媒體處理器 媒體處理器可定義為一種專門用于同時加速處理多個多媒媒體處理器可定義為一種專門用于同時加速處理多個多媒體數(shù)據(jù)的可編程處理器，在媒體

10、處理器中執(zhí)行特定多媒體體數(shù)據(jù)的可編程處理器，在媒體處理器中執(zhí)行特定多媒體功能的軟件稱為媒體件。由媒體處理器和媒體件共同處理功能的軟件稱為媒體件。由媒體處理器和媒體件共同處理包括圖形、視頻、音頻及通信在內(nèi)的各種多媒體數(shù)據(jù)。包括圖形、視頻、音頻及通信在內(nèi)的各種多媒體數(shù)據(jù)。 n6.3.1 掃描儀掃描儀n6.3.2 多媒體投影儀多媒體投影儀n6.3.3 數(shù)字視頻展示臺數(shù)字視頻展示臺n6.3.4 觸摸屏觸摸屏n6.3.5 數(shù)碼相機數(shù)碼相機n6.3.6 數(shù)字?jǐn)z像機數(shù)字?jǐn)z像機n6.3.7 數(shù)字?jǐn)z像頭數(shù)字?jǐn)z像頭n6.3.8 手寫輸入設(shè)備手寫輸入設(shè)備n6.3.9 顯示系統(tǒng)及其工作原理顯示系統(tǒng)及其工作原理n6.3

11、.10 彩色打印技術(shù)彩色打印技術(shù)6.3 多媒體多媒體I/O設(shè)備簡介設(shè)備簡介6.3.1 掃描儀掃描儀n掃描儀是一種計算機輸入設(shè)備，它可將各種圖片、圖紙掃描儀是一種計算機輸入設(shè)備，它可將各種圖片、圖紙等資料掃描輸入到電腦，轉(zhuǎn)換成數(shù)字化圖像數(shù)據(jù)保存和等資料掃描輸入到電腦，轉(zhuǎn)換成數(shù)字化圖像數(shù)據(jù)保存和使用。使用。 n掃描儀的工作原理掃描儀的工作原理 掃描儀是光機電一體化的產(chǎn)品，主要由光學(xué)成像部分、掃描儀是光機電一體化的產(chǎn)品，主要由光學(xué)成像部分、機械傳動部分和轉(zhuǎn)換電路部分組成。機械傳動部分和轉(zhuǎn)換電路部分組成。 掃描儀的核心是完成光電轉(zhuǎn)換的電荷耦合器件掃描儀的核心是完成光電轉(zhuǎn)換的電荷耦合器件(CCD)。6.

12、3.1 掃描儀掃描儀n掃描儀自身攜帶的光源將光線照在欲輸入的圖稿上產(chǎn)生反掃描儀自身攜帶的光源將光線照在欲輸入的圖稿上產(chǎn)生反射光射光(反射稿反射稿)或透射光或透射光(透射稿透射稿)，光學(xué)系統(tǒng)收集這些光線，光學(xué)系統(tǒng)收集這些光線將其聚焦到將其聚焦到CCD上，由上，由CCD將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，然后將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，然后再進(jìn)行模數(shù)再進(jìn)行模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換，生成數(shù)字圖像信號送給計算機。轉(zhuǎn)換，生成數(shù)字圖像信號送給計算機。掃描儀采用線陣掃描儀采用線陣CCD，即一次成像只生成一行圖像數(shù)據(jù)，即一次成像只生成一行圖像數(shù)據(jù)，當(dāng)線陣當(dāng)線陣CCD經(jīng)過相對運動將圖稿全部掃描一遍后，一幅完經(jīng)過相對運動將圖稿全部掃描一遍

13、后，一幅完整的數(shù)字圖像就送入到計算機中去了。整的數(shù)字圖像就送入到計算機中去了。6.3.1 掃描儀掃描儀n圖像掃描儀的分類圖像掃描儀的分類 圖像掃描儀一般分為平板式、手持式和滾筒式三種。圖像掃描儀一般分為平板式、手持式和滾筒式三種。n掃描儀的性能指標(biāo)掃描儀的性能指標(biāo) 掃描儀的性能指標(biāo)主要有分辨率、色彩位數(shù)和掃描速度等。掃描儀的性能指標(biāo)主要有分辨率、色彩位數(shù)和掃描速度等。此外，用戶還要考慮接口形式、幅面大小、操作環(huán)境、隨此外，用戶還要考慮接口形式、幅面大小、操作環(huán)境、隨機軟件是否豐富以及安裝的方便性等因素。機軟件是否豐富以及安裝的方便性等因素。n光學(xué)符號識別光學(xué)符號識別(OCR) OCR技術(shù)實際上

14、是計算機認(rèn)字，也是一種文字輸入法，它技術(shù)實際上是計算機認(rèn)字，也是一種文字輸入法，它通過掃描和攝像等光學(xué)輸入方式獲取紙張上文字方式圖像通過掃描和攝像等光學(xué)輸入方式獲取紙張上文字方式圖像信息，利用各種模式識別算法，分析文字形態(tài)特征，判斷信息，利用各種模式識別算法，分析文字形態(tài)特征，判斷出文字的標(biāo)準(zhǔn)碼，并按通用格式存儲在文本文件中。出文字的標(biāo)準(zhǔn)碼，并按通用格式存儲在文本文件中。 n多媒體投影儀可以與錄像機、攝像機、影碟機和多媒體計多媒體投影儀可以與錄像機、攝像機、影碟機和多媒體計算機系統(tǒng)等多種信號輸入設(shè)備相連，可將信號放大投影到算機系統(tǒng)等多種信號輸入設(shè)備相連，可將信號放大投影到大面積的投影屏幕上，獲

15、得巨大、逼真的畫面，從而方便大面積的投影屏幕上，獲得巨大、逼真的畫面，從而方便地供多人觀看，成為計算機教學(xué)、演示匯報等的必備設(shè)備，地供多人觀看，成為計算機教學(xué)、演示匯報等的必備設(shè)備，正在逐漸發(fā)展成為一種獨立于一般顯示設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)種正在逐漸發(fā)展成為一種獨立于一般顯示設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)種類。類。n到目前為止，投影機主要通過三種顯示技術(shù)實現(xiàn)，即到目前為止，投影機主要通過三種顯示技術(shù)實現(xiàn)，即CRT投影技術(shù)、投影技術(shù)、LCD投影技術(shù)和投影技術(shù)和DLP投影技術(shù)。投影技術(shù)。6.3.2 多媒體投影儀多媒體投影儀n視頻展示臺是一種新型數(shù)字化電教設(shè)備。數(shù)字視頻展示臺視頻展示臺是一種新型數(shù)字化電教設(shè)備。數(shù)字視頻展示臺

16、不但能將膠片上的內(nèi)容投影到屏幕上，更主要的是可以直不但能將膠片上的內(nèi)容投影到屏幕上，更主要的是可以直接將各種實物，甚至能將可活動的圖像投影到屏幕上。接將各種實物，甚至能將可活動的圖像投影到屏幕上。n視頻展示臺實際上是一個圖像采集設(shè)備，它的作用是將攝視頻展示臺實際上是一個圖像采集設(shè)備，它的作用是將攝像頭拍下來的景物，通過與外部輸入、輸出設(shè)備的配套使像頭拍下來的景物，通過與外部輸入、輸出設(shè)備的配套使用，如通過多媒體投影機、大屏幕背投電視、普通電視機、用，如通過多媒體投影機、大屏幕背投電視、普通電視機、液晶監(jiān)視器等設(shè)備演示出來。當(dāng)外設(shè)為計算機時，可通過液晶監(jiān)視器等設(shè)備演示出來。當(dāng)外設(shè)為計算機時，可通

17、過配置或內(nèi)置的圖像采集卡和標(biāo)準(zhǔn)并行通信接口，利用相關(guān)配置或內(nèi)置的圖像采集卡和標(biāo)準(zhǔn)并行通信接口，利用相關(guān)程序軟件，將視頻展示臺輸出的視頻信號輸入計算機，進(jìn)程序軟件，將視頻展示臺輸出的視頻信號輸入計算機，進(jìn)行各種處理，實現(xiàn)掃描儀和數(shù)碼相機的部分功能。行各種處理，實現(xiàn)掃描儀和數(shù)碼相機的部分功能。6.3.3 數(shù)字視頻展示臺數(shù)字視頻展示臺n觸摸屏是一種定位設(shè)備，系統(tǒng)主要由觸摸屏是一種定位設(shè)備，系統(tǒng)主要由3個主要部分組成：個主要部分組成：傳感器、控制部件、驅(qū)動程序。當(dāng)用戶用手指或者其他設(shè)傳感器、控制部件、驅(qū)動程序。當(dāng)用戶用手指或者其他設(shè)備觸摸安裝在計算機顯示器前面的觸摸屏?xí)r，所摸到的位備觸摸安裝在計算機顯

18、示器前面的觸摸屏?xí)r，所摸到的位置以坐標(biāo)形式被觸摸屏控制器檢測到并送到置以坐標(biāo)形式被觸摸屏控制器檢測到并送到CPU，從而確，從而確定用戶所輸入的信息。定用戶所輸入的信息。n一般地說，觸摸屏可分為一般地說，觸摸屏可分為5個基本種類：紅外線掃描式觸個基本種類：紅外線掃描式觸摸屏、電容式觸摸屏、電阻式觸摸屏、表面聲波式觸摸屏、摸屏、電容式觸摸屏、電阻式觸摸屏、表面聲波式觸摸屏、矢量壓力傳感式觸摸屏。矢量壓力傳感式觸摸屏。6.3.4 觸摸屏觸摸屏6.3.5 數(shù)碼相機數(shù)碼相機n數(shù)碼相機是一種能夠進(jìn)行拍攝并通過內(nèi)部處理把拍攝到的數(shù)碼相機是一種能夠進(jìn)行拍攝并通過內(nèi)部處理把拍攝到的景物轉(zhuǎn)換成以數(shù)字格式存放的特殊

19、照相機。景物轉(zhuǎn)換成以數(shù)字格式存放的特殊照相機。 n數(shù)碼相機是由鏡頭、數(shù)碼相機是由鏡頭、CCD、A/D(模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器)、MPU(微微處理器處理器)、內(nèi)置存儲器、內(nèi)置存儲器、LCD(液晶顯示器液晶顯示器)、PC卡卡(可移動可移動存儲器存儲器)和接口和接口(包括計算機接口、電視機接口包括計算機接口、電視機接口)等部分組成，等部分組成，數(shù)碼相機中只有鏡頭的作用與普通相機相同，其余部分則數(shù)碼相機中只有鏡頭的作用與普通相機相同，其余部分則完全不同。完全不同。n數(shù)碼相機在工作時，外部景物通過鏡頭將光線會聚到感光數(shù)碼相機在工作時，外部景物通過鏡頭將光線會聚到感光器件器件CCD上，并被轉(zhuǎn)換成電荷上，并被

20、轉(zhuǎn)換成電荷 ，然后通過，然后通過A/D器件進(jìn)行從器件進(jìn)行從模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，接下來模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，接下來MPU對數(shù)字信號進(jìn)行對數(shù)字信號進(jìn)行壓縮并轉(zhuǎn)化為特定的圖像格式，如壓縮并轉(zhuǎn)化為特定的圖像格式，如JPEG格式。最后，圖格式。最后，圖像文件被存儲在內(nèi)置存儲器中。像文件被存儲在內(nèi)置存儲器中。 6.3.5 數(shù)碼相機數(shù)碼相機n數(shù)字相機是一種采用電荷耦合器件數(shù)字相機是一種采用電荷耦合器件CCD或互補金屬氧化物或互補金屬氧化物半導(dǎo)體半導(dǎo)體CMOS作為感光器件，將客觀景物以數(shù)字方式記錄作為感光器件，將客觀景物以數(shù)字方式記錄在存儲器中的照相機。數(shù)字相機的特點是圖象數(shù)字化，易在存儲器中的照相

21、機。數(shù)字相機的特點是圖象數(shù)字化，易于進(jìn)入計算機存儲和加工，而且數(shù)字相機的存儲器可以重于進(jìn)入計算機存儲和加工，而且數(shù)字相機的存儲器可以重復(fù)使用。復(fù)使用。n CCD與與CMOS傳感器是當(dāng)前普遍采用的兩種圖像傳感器，傳感器是當(dāng)前普遍采用的兩種圖像傳感器，兩者都利用感光二極管兩者都利用感光二極管(photodiode)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，將進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，將圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，而其主要差異是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳送的方圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，而其主要差異是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳送的方式不同。式不同。 這種轉(zhuǎn)換的原理與這種轉(zhuǎn)換的原理與 “太陽能電池太陽能電池”效應(yīng)相近，效應(yīng)相近，光線越強、電力越強；反之光線越弱、電力也越弱的道理，光線越強

22、、電力越強；反之光線越弱、電力也越弱的道理，將光影像轉(zhuǎn)換為電子數(shù)字信號。將光影像轉(zhuǎn)換為電子數(shù)字信號。 6.3.5 數(shù)碼相機數(shù)碼相機n 比較比較 CCD 和和 CMOS 的結(jié)構(gòu)，的結(jié)構(gòu)，ADC(Analog to Digital Converter）的位置和數(shù)量是最大的不同。的位置和數(shù)量是最大的不同。CCD每曝光一次，在快門關(guān)閉后進(jìn)行像素轉(zhuǎn)移處理，將每每曝光一次，在快門關(guān)閉后進(jìn)行像素轉(zhuǎn)移處理，將每一行中每一個像素（一行中每一個像素（pixel）的電荷信號依序傳入）的電荷信號依序傳入“緩沖緩沖器器”中，由底端的線路引導(dǎo)輸出至中，由底端的線路引導(dǎo)輸出至 CCD 旁的放大器進(jìn)行旁的放大器進(jìn)行放大，再串

23、聯(lián)放大，再串聯(lián) ADC 輸出；相對地，輸出；相對地，CMOS 的設(shè)計中每個的設(shè)計中每個像素旁就直接連著像素旁就直接連著 ADC（放大兼類比數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器），（放大兼類比數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器），訊號直接放大并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。訊號直接放大并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。 nCCD 與與 CMOS 兩種設(shè)計反應(yīng)在成像效果上，包括兩種設(shè)計反應(yīng)在成像效果上，包括ISO感感光度、制造成本、解析度、噪點與耗電量等不同類型的差光度、制造成本、解析度、噪點與耗電量等不同類型的差異。異。6.3.6 數(shù)字?jǐn)z像機數(shù)字?jǐn)z像機n隨著數(shù)字視頻隨著數(shù)字視頻(Digital Video，DV)的標(biāo)準(zhǔn)被國際上的標(biāo)準(zhǔn)被國際上55個個大電子制造公司統(tǒng)一

24、，數(shù)字視頻正以不太高的價格進(jìn)入消大電子制造公司統(tǒng)一，數(shù)字視頻正以不太高的價格進(jìn)入消費領(lǐng)域，數(shù)字?jǐn)z像機也應(yīng)運而生。費領(lǐng)域，數(shù)字?jǐn)z像機也應(yīng)運而生。n家用級數(shù)字?jǐn)z像機有家用級數(shù)字?jǐn)z像機有MD攝像機、數(shù)字?jǐn)z像機、數(shù)字8mm攝像機、攝像機、Mini DV攝像機攝像機 。6.3.7 數(shù)字?jǐn)z像頭數(shù)字?jǐn)z像頭n數(shù)字?jǐn)z像頭是一種新型的多媒體計算機外部設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)數(shù)字?jǐn)z像頭是一種新型的多媒體計算機外部設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，人們形象地稱之為計算機和網(wǎng)絡(luò)的備，人們形象地稱之為計算機和網(wǎng)絡(luò)的“眼睛眼睛”。n數(shù)字?jǐn)z像頭是一種依靠軟件和硬件配合的多媒體計算機附數(shù)字?jǐn)z像頭是一種依靠軟件和硬件配合的多媒體計算機附屬設(shè)備，其成像使用屬設(shè)

25、備，其成像使用CCD或或CMOS圖像傳感器、圖像傳感器、A/D器件器件進(jìn)行，模擬圖像到數(shù)字圖像的轉(zhuǎn)換等部分與數(shù)碼攝像機是進(jìn)行，模擬圖像到數(shù)字圖像的轉(zhuǎn)換等部分與數(shù)碼攝像機是一樣的，只是其光電轉(zhuǎn)換器件分辨率差一些。對數(shù)字圖像一樣的，只是其光電轉(zhuǎn)換器件分辨率差一些。對數(shù)字圖像的數(shù)據(jù)壓縮和存儲等處理工作，則交給計算機系統(tǒng)去做。的數(shù)據(jù)壓縮和存儲等處理工作，則交給計算機系統(tǒng)去做。所以數(shù)字?jǐn)z像頭比數(shù)碼相機和數(shù)字?jǐn)z像機兩種數(shù)碼影像設(shè)所以數(shù)字?jǐn)z像頭比數(shù)碼相機和數(shù)字?jǐn)z像機兩種數(shù)碼影像設(shè)備都廉價得多。備都廉價得多。 6.3.8 手寫輸入設(shè)備手寫輸入設(shè)備n手寫輸入筆是一種直接向電腦輸入漢字，并通過漢字識別手寫輸入筆是

26、一種直接向電腦輸入漢字，并通過漢字識別軟件將其轉(zhuǎn)變成為文本文件的一種電腦外設(shè)產(chǎn)品。軟件將其轉(zhuǎn)變成為文本文件的一種電腦外設(shè)產(chǎn)品。 n電腦手寫輸入的硬件設(shè)備一般由兩部分組成：一部分是與電腦手寫輸入的硬件設(shè)備一般由兩部分組成：一部分是與電腦相連的，用于向電腦輸入信號的手寫板電腦相連的，用于向電腦輸入信號的手寫板(手寫區(qū)域手寫區(qū)域)；另一部分是用來在手寫板上寫字的手寫筆。另一部分是用來在手寫板上寫字的手寫筆。 n手寫識別是指將在手寫設(shè)備上書寫時產(chǎn)生的有序軌跡信息手寫識別是指將在手寫設(shè)備上書寫時產(chǎn)生的有序軌跡信息轉(zhuǎn)化為漢字內(nèi)碼的過程，實際上是手寫軌跡的坐標(biāo)序列到轉(zhuǎn)化為漢字內(nèi)碼的過程，實際上是手寫軌跡的坐

27、標(biāo)序列到漢字內(nèi)碼的一個映射過程。手寫輸入筆的軟件是手寫輸入漢字內(nèi)碼的一個映射過程。手寫輸入筆的軟件是手寫輸入的核心部分，它決定了漢字輸入的識別率及漢字輸入的易的核心部分，它決定了漢字輸入的識別率及漢字輸入的易用性和可操作性。用性和可操作性。6.3.9 顯示系統(tǒng)及其工作原理顯示系統(tǒng)及其工作原理n顯示系統(tǒng)是微機操作中實現(xiàn)人顯示系統(tǒng)是微機操作中實現(xiàn)人-機交互的一個重要設(shè)備，機交互的一個重要設(shè)備，其性能的優(yōu)劣直接影響工作效率及質(zhì)量。顯示系統(tǒng)包含顯其性能的優(yōu)劣直接影響工作效率及質(zhì)量。顯示系統(tǒng)包含顯示器和圖形顯示適配器示器和圖形顯示適配器(顯示卡顯示卡)兩部分。只有將兩者有機兩部分。只有將兩者有機地結(jié)合起

28、來，才能獲得良好的顯示效果。地結(jié)合起來，才能獲得良好的顯示效果。 6.3.9 顯示系統(tǒng)及其工作原理顯示系統(tǒng)及其工作原理n顯示器分類顯示器分類n根據(jù)工作原理，可分為基于陰極射線管（根據(jù)工作原理，可分為基于陰極射線管（CRT）的顯示器，液晶顯）的顯示器，液晶顯示器（示器（LCD），發(fā)光型的等離子體顯示器（），發(fā)光型的等離子體顯示器（PDP）、場致顯示器）、場致顯示器（FED）、發(fā)光二極管顯示器（）、發(fā)光二極管顯示器（LED）等等。）等等。n按照顯示顏色可分為單色按照顯示顏色可分為單色(mono，或稱黑白，或稱黑白)和彩色兩種。和彩色兩種。n按照分辨率，可分為低分辨率、中分辨率、高分辨率顯示器等。按

29、照分辨率，可分為低分辨率、中分辨率、高分辨率顯示器等。n根據(jù)掃描方式分類：按掃描方式可以分為隔行掃描顯示器和逐行掃根據(jù)掃描方式分類：按掃描方式可以分為隔行掃描顯示器和逐行掃描顯示器兩種。描顯示器兩種。n根據(jù)配接的顯示卡分類：根據(jù)配接的顯示卡分類：MDA單色顯示器、單色顯示器、CGA彩色顯示器、彩色顯示器、EGA彩色顯示器、彩色顯示器、VGA（包括（包括SVGA）彩色顯示器和）彩色顯示器和MTS多頻顯示器等。多頻顯示器等。 6.3.9 顯示系統(tǒng)及其工作原理顯示系統(tǒng)及其工作原理nCRT顯示器原理nCRT顯示器是一種光柵圖像顯示器（圖顯示器是一種光柵圖像顯示器（圖6.3）。）。 加熱燈絲加熱燈絲電子

30、槍電子槍聚焦系統(tǒng)聚焦系統(tǒng)加速系統(tǒng)加速系統(tǒng)磁偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)磁偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)金屬陰極金屬陰極 電平控制器電平控制器水平偏轉(zhuǎn)板水平偏轉(zhuǎn)板垂直偏轉(zhuǎn)板垂直偏轉(zhuǎn)板電子束電子束熒光屏熒光屏圖6.3 陰極射線管的基本結(jié)構(gòu)6.3.9 顯示系統(tǒng)及其工作原理顯示系統(tǒng)及其工作原理nCRT的工作原理可以簡單理解為：高速的電子束由電子槍的工作原理可以簡單理解為：高速的電子束由電子槍發(fā)出，經(jīng)過聚焦系統(tǒng)、加速系統(tǒng)和磁偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)就會到達(dá)熒發(fā)出，經(jīng)過聚焦系統(tǒng)、加速系統(tǒng)和磁偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)就會到達(dá)熒光屏的特定位置。熒光物質(zhì)在高速電子的轟擊下會發(fā)生電光屏的特定位置。熒光物質(zhì)在高速電子的轟擊下會發(fā)生電子躍遷，即電子吸收到能量從低能態(tài)變?yōu)楦吣軕B(tài)。由于高子躍遷

31、，即電子吸收到能量從低能態(tài)變?yōu)楦吣軕B(tài)。由于高能態(tài)很不穩(wěn)定，在很短的時間內(nèi)熒光物質(zhì)的電子會從高能能態(tài)很不穩(wěn)定，在很短的時間內(nèi)熒光物質(zhì)的電子會從高能態(tài)重新回到低能態(tài)，這時將發(fā)出熒光，屏幕上的那一點就態(tài)重新回到低能態(tài)，這時將發(fā)出熒光，屏幕上的那一點就會亮了。會亮了。 6.3.9 顯示系統(tǒng)及其工作原理顯示系統(tǒng)及其工作原理nCRT顯示器的技術(shù)參數(shù)主要有：顯示器的技術(shù)參數(shù)主要有：n點距：指點距：指CRT上兩個顏色相同的磷光點之間的距離。點距越小上兩個顏色相同的磷光點之間的距離。點距越小顯示器畫面就越清晰、自然。顯示器畫面就越清晰、自然。n像素：每一個像素包含一個紅色、綠色、藍(lán)色的磷光體。像素：每一個像素包

32、含一個紅色、綠色、藍(lán)色的磷光體。n分辨率：顯示器畫面解析度，由每幀畫面像素數(shù)決定。以水平分辨率：顯示器畫面解析度，由每幀畫面像素數(shù)決定。以水平顯示的像素個數(shù)顯示的像素個數(shù)水平掃描線數(shù)表示，如水平掃描線數(shù)表示，如800600是指每幀是指每幀圖像由水平圖像由水平800個像素和垂直個像素和垂直600條掃描線組成。條掃描線組成。n行頻（行頻（kHz）：又稱水平刷新頻率，是電子槍每秒在屏幕上掃）：又稱水平刷新頻率，是電子槍每秒在屏幕上掃描過的水平線條數(shù)。描過的水平線條數(shù)。n場頻（場頻（Hz）：又稱垂直刷新頻率，是每秒鐘屏幕重復(fù)繪制顯示）：又稱垂直刷新頻率，是每秒鐘屏幕重復(fù)繪制顯示畫面的次數(shù)，即重繪率。畫

33、面的次數(shù)，即重繪率。 此外，還有帶寬（此外，還有帶寬（MHz）、動態(tài)聚焦等。）、動態(tài)聚焦等。6.3.9 顯示系統(tǒng)及其工作原理顯示系統(tǒng)及其工作原理nLCD顯示器原理顯示器原理n液晶是一種介于液體和固體之間的特殊物質(zhì)，它具有液體的液晶是一種介于液體和固體之間的特殊物質(zhì)，它具有液體的流態(tài)性質(zhì)和固體的光學(xué)性質(zhì)。當(dāng)液晶受到電壓的影響時，就流態(tài)性質(zhì)和固體的光學(xué)性質(zhì)。當(dāng)液晶受到電壓的影響時，就會改變它的物理性質(zhì)而發(fā)生形變，此時通過它的光的折射角會改變它的物理性質(zhì)而發(fā)生形變，此時通過它的光的折射角度就會發(fā)生變化，而產(chǎn)生色彩。液晶屏幕后面有一個背光，度就會發(fā)生變化，而產(chǎn)生色彩。液晶屏幕后面有一個背光，這個光源先

34、穿過第一層偏光板，再來到液晶體上，而當(dāng)光線這個光源先穿過第一層偏光板，再來到液晶體上，而當(dāng)光線透過液晶體時，就會產(chǎn)生光線的色澤改變，從液晶體射出來透過液晶體時，就會產(chǎn)生光線的色澤改變，從液晶體射出來的光線，還得必須經(jīng)過一塊彩色濾光片以及第二塊偏光板。的光線，還得必須經(jīng)過一塊彩色濾光片以及第二塊偏光板。由于兩塊偏光板的偏振方向成由于兩塊偏光板的偏振方向成90度，再加上電壓的變化和一度，再加上電壓的變化和一些其他的裝置，液晶顯示器就能顯示想要的顏色了。些其他的裝置，液晶顯示器就能顯示想要的顏色了。6.3.9 顯示系統(tǒng)及其工作原理顯示系統(tǒng)及其工作原理nLCD顯示器的技術(shù)參數(shù)主要有：顯示器的技術(shù)參數(shù)主

35、要有： 1. 視角度視角度 2. 點距和分辨率點距和分辨率 3. 亮度與對比度亮度與對比度 4. 反應(yīng)速度反應(yīng)速度 5. 色階色階6.3.9 顯示系統(tǒng)及其工作原理顯示系統(tǒng)及其工作原理n圖形處理器圖形處理器 一個光柵顯示系統(tǒng)離不開圖形處理器（俗稱顯卡），圖形一個光柵顯示系統(tǒng)離不開圖形處理器（俗稱顯卡），圖形處理器是圖形系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重要元件，是連接計算機和顯示處理器是圖形系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重要元件，是連接計算機和顯示終端的紐帶。終端的紐帶。 顯卡的主要配件有顯示主芯片、顯示緩存（簡稱顯存）、顯卡的主要配件有顯示主芯片、顯示緩存（簡稱顯存）、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（RAMDAC）。）。 顯示主芯片是顯

36、卡的核心，俗稱顯示主芯片是顯卡的核心，俗稱GPU，它的主要任務(wù)是對，它的主要任務(wù)是對系統(tǒng)輸入的視頻信息進(jìn)行構(gòu)建和渲染，各圖形函數(shù)基本上系統(tǒng)輸入的視頻信息進(jìn)行構(gòu)建和渲染，各圖形函數(shù)基本上都集成在這里面。都集成在這里面。 6.3.9 顯示系統(tǒng)及其工作原理顯示系統(tǒng)及其工作原理n顯存是用來存儲將要顯示的圖形信息以及保存圖形運算的顯存是用來存儲將要顯示的圖形信息以及保存圖形運算的中間數(shù)據(jù)的，它與顯示主芯片的關(guān)系，就像計算機的內(nèi)存中間數(shù)據(jù)的，它與顯示主芯片的關(guān)系，就像計算機的內(nèi)存之于之于CPU一樣密不可分。顯存的大小和速度直接影響著主一樣密不可分。顯存的大小和速度直接影響著主芯片性能的發(fā)揮，簡單地說當(dāng)然是

37、越大越好、越快越好。芯片性能的發(fā)揮，簡單地說當(dāng)然是越大越好、越快越好。 nRAMDAC(RAM Digital to Analog Converter)實際上實際上是一個數(shù)模轉(zhuǎn)換器，它負(fù)責(zé)將顯存中的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成顯是一個數(shù)模轉(zhuǎn)換器，它負(fù)責(zé)將顯存中的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成顯示器能夠接收的模擬信號。示器能夠接收的模擬信號。RAMDAC的轉(zhuǎn)換速度以的轉(zhuǎn)換速度以“MHz”來表示，其轉(zhuǎn)換速度越快，影像在顯示器上的刷來表示，其轉(zhuǎn)換速度越快，影像在顯示器上的刷新頻率也就越高，從而圖像也越穩(wěn)定。新頻率也就越高，從而圖像也越穩(wěn)定。 6.3.9 顯示系統(tǒng)及其工作原理顯示系統(tǒng)及其工作原理n顯示卡在計算機中是如何工作的呢顯示

38、卡在計算機中是如何工作的呢?簡單地說，顯示卡就簡單地說，顯示卡就是將是將CPU送來的圖像信息經(jīng)處理再輸送到顯示器上，其中送來的圖像信息經(jīng)處理再輸送到顯示器上，其中包括包括4個步驟：個步驟： 1. CPU將數(shù)據(jù)通過總線傳送到顯示芯片；將數(shù)據(jù)通過總線傳送到顯示芯片； 2. 顯示芯片對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果存放到顯示內(nèi)顯示芯片對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果存放到顯示內(nèi)存中；存中； 3. 顯示內(nèi)存將數(shù)據(jù)傳送到顯示內(nèi)存將數(shù)據(jù)傳送到RAM DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器)并進(jìn)行并進(jìn)行數(shù)字信號到模擬信號的轉(zhuǎn)換；數(shù)字信號到模擬信號的轉(zhuǎn)換； 4. RAM DAC將模擬信號通過將模擬信號通過VGA接口輸送到顯示器

39、。接口輸送到顯示器。6.3.10 彩色打印技術(shù)彩色打印技術(shù)n打印機是計算機系統(tǒng)的重要輸出設(shè)備。近年來，隨著彩色打印機是計算機系統(tǒng)的重要輸出設(shè)備。近年來，隨著彩色打印技術(shù)的發(fā)展，彩色打印的輸出質(zhì)量越來越好，其單張打印技術(shù)的發(fā)展，彩色打印的輸出質(zhì)量越來越好，其單張打印成本和維護(hù)成本也越來越低。打印成本和維護(hù)成本也越來越低。n在計算機里，圖像上每一個點的色彩都需要用若干二進(jìn)制在計算機里，圖像上每一個點的色彩都需要用若干二進(jìn)制位表示的位表示的RGB(紅紅/綠綠/藍(lán)藍(lán))信息存儲起來。屏幕上的信息存儲起來。屏幕上的RGB顏顏色并不能直接打印出來，這是因為發(fā)光設(shè)備色并不能直接打印出來，這是因為發(fā)光設(shè)備(例如

40、計算機例如計算機顯示器顯示器)是通過一個使用紅、綠、藍(lán)三原色的附加過程產(chǎn)是通過一個使用紅、綠、藍(lán)三原色的附加過程產(chǎn)生色彩的，而色彩顯示過程則是把各種波長的色彩以不同生色彩的，而色彩顯示過程則是把各種波長的色彩以不同的比例疊加起來，進(jìn)而產(chǎn)生各種不同的顏色。的比例疊加起來，進(jìn)而產(chǎn)生各種不同的顏色。 6.3.10 彩色打印技術(shù)彩色打印技術(shù)n黑白激光打印機黑白激光打印機 當(dāng)計算機通過電纜向打印機發(fā)送數(shù)據(jù)時，打印機首先將接當(dāng)計算機通過電纜向打印機發(fā)送數(shù)據(jù)時，打印機首先將接收到的數(shù)據(jù)暫存在緩存中，當(dāng)其接收到一段完整的數(shù)據(jù)后，收到的數(shù)據(jù)暫存在緩存中，當(dāng)其接收到一段完整的數(shù)據(jù)后，再發(fā)送給打印機的處理器，處理器

41、將這些數(shù)據(jù)組織成可以再發(fā)送給打印機的處理器，處理器將這些數(shù)據(jù)組織成可以驅(qū)動打印引擎動作類似數(shù)據(jù)表的信號組，對于激光打印機驅(qū)動打印引擎動作類似數(shù)據(jù)表的信號組，對于激光打印機而言，這個信號組就是驅(qū)動激光頭工作的一組脈沖信號。而言，這個信號組就是驅(qū)動激光頭工作的一組脈沖信號。n激光打印機的核心技術(shù)就是所謂的電子成像技術(shù)激光打印機的核心技術(shù)就是所謂的電子成像技術(shù) 6.3.10 彩色打印技術(shù)彩色打印技術(shù)n彩色激光打印機彩色激光打印機 彩色激光打印機原理與黑白激光打印機原理相關(guān)。彩色激光打印機原理與黑白激光打印機原理相關(guān)。黑白激光打印機使用黑色墨粉來印刷，彩色激光黑白激光打印機使用黑色墨粉來印刷，彩色激光

42、打印機則是用青、品紅、黃、黑四種墨粉各自來打印機則是用青、品紅、黃、黑四種墨粉各自來印刷一次，依靠顏色混色就形成了豐富的色彩。印刷一次，依靠顏色混色就形成了豐富的色彩。n彩色噴墨打印彩色噴墨打印 彩色噴墨打印機的作用是將計算機產(chǎn)生的彩色圖彩色噴墨打印機的作用是將計算機產(chǎn)生的彩色圖像或來自掃描儀的彩色圖像高質(zhì)量地打印出來。像或來自掃描儀的彩色圖像高質(zhì)量地打印出來。 n6.4.1 磁存儲系統(tǒng)及其工作原理磁存儲系統(tǒng)及其工作原理n6.4.2 光盤存儲技術(shù)光盤存儲技術(shù) 6.4 多媒體存儲系統(tǒng)多媒體存儲系統(tǒng) 6.4.1磁存儲系統(tǒng)及其工作原理磁存儲系統(tǒng)及其工作原理n磁盤磁盤(存儲器存儲器)是一個精密的機電結(jié)

43、合體，它的主要功能是是一個精密的機電結(jié)合體，它的主要功能是將主機送來的電脈沖信號轉(zhuǎn)換成磁記錄信號保留在涂有磁將主機送來的電脈沖信號轉(zhuǎn)換成磁記錄信號保留在涂有磁介質(zhì)的盤片上，或者從盤片上將被保留的磁記錄信號再轉(zhuǎn)介質(zhì)的盤片上，或者從盤片上將被保留的磁記錄信號再轉(zhuǎn)換成電脈沖信號送往主機。換成電脈沖信號送往主機。n磁記錄介質(zhì)穩(wěn)定性好，記錄的信息可以脫機長期保存，故磁記錄介質(zhì)穩(wěn)定性好，記錄的信息可以脫機長期保存，故便于交換，同時，由于其存儲每一位信息所占面積很小，便于交換，同時，由于其存儲每一位信息所占面積很小，即記錄密度高，故存儲容量大，此外，還易于將其信息擦即記錄密度高，故存儲容量大，此外，還易于將

44、其信息擦除，再寫入新數(shù)據(jù)，具有重復(fù)使用性能。同其他存儲方式除，再寫入新數(shù)據(jù)，具有重復(fù)使用性能。同其他存儲方式相比，其價格也較低。相比，其價格也較低。6.4.1磁存儲系統(tǒng)及其工作原理磁存儲系統(tǒng)及其工作原理n軟盤軟盤(Floppy Disk)是使用軟塑料作為片基，表面涂有磁是使用軟塑料作為片基，表面涂有磁性材料，封裝在方型的保護(hù)套中，故而稱為軟盤。軟盤具性材料，封裝在方型的保護(hù)套中，故而稱為軟盤。軟盤具有攜帶方便的特點，缺點是存取速度慢，存儲容量小，且有攜帶方便的特點，缺點是存取速度慢，存儲容量小，且容易損壞，不適合存儲數(shù)據(jù)量較大或數(shù)據(jù)可靠性要求較高容易損壞，不適合存儲數(shù)據(jù)量較大或數(shù)據(jù)可靠性要求較

45、高的信息。的信息。n硬盤硬盤仍是仍是MPC系統(tǒng)最重要的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。硬盤的用途主系統(tǒng)最重要的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。硬盤的用途主要是存儲數(shù)據(jù)或程序以及數(shù)據(jù)的交換與暫存。要是存儲數(shù)據(jù)或程序以及數(shù)據(jù)的交換與暫存。n冗余磁盤陣列冗余磁盤陣列，即，即RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks)技術(shù)，它是用多臺小型的磁盤存儲技術(shù)，它是用多臺小型的磁盤存儲器按一定的組合條件組成的一個大容量的、快速響應(yīng)的、器按一定的組合條件組成的一個大容量的、快速響應(yīng)的、高可靠的存儲子系統(tǒng)。高可靠的存儲子系統(tǒng)。6.4.2 光盤存儲技術(shù)光盤存儲技術(shù)n從磁介質(zhì)到光學(xué)介質(zhì)是信息記錄的飛躍，目前應(yīng)用最

46、廣泛從磁介質(zhì)到光學(xué)介質(zhì)是信息記錄的飛躍，目前應(yīng)用最廣泛的光存儲設(shè)備是的光存儲設(shè)備是CD-ROM與與DVD-ROM。nHD-DVD光盤光盤n全息光盤全息光盤 n光盤庫光盤庫 n閃存盤閃存盤 n光驅(qū)和光盤光驅(qū)和光盤nDVDDVDnCD-R,CD-RW CD-R,CD-RW 和光盤刻和光盤刻錄機錄機(Compact Discs ROM) n光盤驅(qū)動器光盤驅(qū)動器(光驅(qū)光驅(qū))是多媒體計算機的重要存儲設(shè)備是多媒體計算機的重要存儲設(shè)備,它是一它是一個結(jié)合光學(xué)、機械及電子技術(shù)的產(chǎn)品。光學(xué)和電子結(jié)合，個結(jié)合光學(xué)、機械及電子技術(shù)的產(chǎn)品。光學(xué)和電子結(jié)合，激光光源來自于一個激光二極管，它可以產(chǎn)生波長約激光光源來自于一

47、個激光二極管，它可以產(chǎn)生波長約0.54-0.68微米的光束，經(jīng)過處理后光束更集中且能精確控微米的光束，經(jīng)過處理后光束更集中且能精確控制，光束首先打在光盤上，再由光盤反射回來，經(jīng)過光制，光束首先打在光盤上，再由光盤反射回來，經(jīng)過光檢測器捕獲信號。檢測器捕獲信號。n光盤上有兩種狀態(tài)，即凹點和空白，它們的反射信號相光盤上有兩種狀態(tài)，即凹點和空白，它們的反射信號相反，很容易經(jīng)過光檢測器識別。檢測器所得到的信息只反，很容易經(jīng)過光檢測器識別。檢測器所得到的信息只是光盤上凹凸點的排列方式，驅(qū)動器中有專門的部件把是光盤上凹凸點的排列方式，驅(qū)動器中有專門的部件把它轉(zhuǎn)換并進(jìn)行校驗，然后我們才能得到實際數(shù)據(jù)。光盤它

48、轉(zhuǎn)換并進(jìn)行校驗，然后我們才能得到實際數(shù)據(jù)。光盤在光驅(qū)中高速的轉(zhuǎn)動，激光頭在伺服電機的控制下前后在光驅(qū)中高速的轉(zhuǎn)動，激光頭在伺服電機的控制下前后移動讀取數(shù)據(jù)。移動讀取數(shù)據(jù)。光驅(qū)的傳輸速度光驅(qū)的傳輸速度 n在光驅(qū)上，平常說的在光驅(qū)上，平常說的32速、速、24速等就是指光驅(qū)的讀取速度。速等就是指光驅(qū)的讀取速度。在制定在制定CD-ROM標(biāo)準(zhǔn)時，把標(biāo)準(zhǔn)時，把150K字節(jié)字節(jié)/秒的傳輸率定為標(biāo)秒的傳輸率定為標(biāo)準(zhǔn)，后來驅(qū)動器的傳輸速率越來越快，出現(xiàn)了倍速、四倍準(zhǔn)，后來驅(qū)動器的傳輸速率越來越快，出現(xiàn)了倍速、四倍速直至現(xiàn)在的速直至現(xiàn)在的24倍速、倍速、48倍速或者更高，倍速或者更高，32倍速驅(qū)動器理倍速驅(qū)動器理

49、論上的傳輸率應(yīng)該是：論上的傳輸率應(yīng)該是：15032= 4,800K字節(jié)字節(jié)/秒，當(dāng)然在秒，當(dāng)然在實際的情況下一般達(dá)不到這么高。實際的情況下一般達(dá)不到這么高。n除了傳輸率外，平均查找時間是衡量光驅(qū)的另一指標(biāo)，倍除了傳輸率外，平均查找時間是衡量光驅(qū)的另一指標(biāo)，倍速光驅(qū)的平均查找時間約為速光驅(qū)的平均查找時間約為400毫秒，現(xiàn)在最快的光驅(qū)平毫秒，現(xiàn)在最快的光驅(qū)平均查找時間約為均查找時間約為120毫秒。從光盤上讀出的數(shù)據(jù)先存在緩毫秒。從光盤上讀出的數(shù)據(jù)先存在緩沖區(qū)或高速緩存里，然后再以很高的速度傳輸?shù)接嬎銠C上。沖區(qū)或高速緩存里，然后再以很高的速度傳輸?shù)接嬎銠C上。多媒體計算機要求光驅(qū)至少有多媒體計算機要求

50、光驅(qū)至少有64K的高速緩存，現(xiàn)在的光的高速緩存，現(xiàn)在的光驅(qū)一般有驅(qū)一般有256K。 光光 盤盤 nCD-ROM是只能讀出而不能寫入的光盤，是當(dāng)前最普遍的一種。是只能讀出而不能寫入的光盤，是當(dāng)前最普遍的一種。由于聲音、視頻和圖形文件的使用，由于聲音、視頻和圖形文件的使用，CD-ROM的應(yīng)用極為廣泛。的應(yīng)用極為廣泛。它的制作成本低、信息存儲量大、保存時間長。它的制作成本低、信息存儲量大、保存時間長。CD-ROM只有一只有一面有數(shù)據(jù)，面有數(shù)據(jù)，CDROM的印刷面不含數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)刻錄在光滑的一的印刷面不含數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)刻錄在光滑的一面。數(shù)據(jù)的讀取靠激光來實現(xiàn)，表面的灰塵和劃痕都會影響到讀面。數(shù)據(jù)的讀取靠激光

51、來實現(xiàn)，表面的灰塵和劃痕都會影響到讀盤質(zhì)量。盤質(zhì)量。nCD-ROM的容量不是固定的，對一片的容量不是固定的，對一片CD來說，它有一個最大容來說，它有一個最大容量。量。CD-ROM有兩種尺寸，即有兩種尺寸，即12厘米和厘米和8厘米，最常見的是厘米，最常見的是12厘厘米的一種，在米的一種，在12厘米光盤上，厘米光盤上，CD-R74可存儲可存儲650M字節(jié)的數(shù)據(jù)或字節(jié)的數(shù)據(jù)或74分鐘的音樂，分鐘的音樂，CD-R63可存儲可存儲550M字節(jié)的數(shù)據(jù)或字節(jié)的數(shù)據(jù)或63分鐘的音樂。分鐘的音樂。 nCD-ROM容量計算容量計算: 一張一張CD-R74有有333,000個扇區(qū)，每個扇區(qū)有個扇區(qū)，每個扇區(qū)有204

52、8個字節(jié)，則它可錄制個字節(jié)，則它可錄制333,0002,048=681,984,000字節(jié)，即字節(jié)，即650M。 光盤的制作光盤的制作 n常見的常見的CD-ROM的制作象用模子壓制塑料制品一樣。的制作象用模子壓制塑料制品一樣。從原始主光盤上壓制出來的光盤是主光盤的一個鏡像，從原始主光盤上壓制出來的光盤是主光盤的一個鏡像，它的凹凸正好與主光盤的相反，為了做出與主光盤一它的凹凸正好與主光盤的相反，為了做出與主光盤一樣的光盤，必須把拷貝做兩次，這樣凹凸的位置就相樣的光盤，必須把拷貝做兩次，這樣凹凸的位置就相同了。同了。n主光盤的第一個拷貝叫母盤，母盤一般是一個金屬盤，主光盤的第一個拷貝叫母盤，母盤一

53、般是一個金屬盤，以母盤為模，在上面注上聚碳酸酯塑料，然后壓制成以母盤為模，在上面注上聚碳酸酯塑料，然后壓制成型，此時塑料盤片的表面就和原來的主光盤一樣了，型，此時塑料盤片的表面就和原來的主光盤一樣了，再在塑料盤片表面涂上一層一微米厚的純鋁，然后在再在塑料盤片表面涂上一層一微米厚的純鋁，然后在鋁層外面涂上一層薄薄的聚碳酸酯以防止氧化和污染，鋁層外面涂上一層薄薄的聚碳酸酯以防止氧化和污染，這樣，光盤便被制好。這樣，光盤便被制好。光盤存儲數(shù)據(jù)的特點光盤存儲數(shù)據(jù)的特點n光盤上的數(shù)據(jù)存儲和硬盤是不同的，它光盤上的數(shù)據(jù)存儲和硬盤是不同的，它沒有簇的概念，而是按軌道的方式存儲沒有簇的概念，而是按軌道的方式存

54、儲的。硬盤軌道是一組同心圓，而光盤軌的。硬盤軌道是一組同心圓，而光盤軌道則是一條從中心開始的螺旋漸開線，道則是一條從中心開始的螺旋漸開線，如果把這條線展開的話，它是一根完整如果把這條線展開的話，它是一根完整的線，這條線就被稱做軌。的線，這條線就被稱做軌。DVDnDVD（Digital Versatile Disk，數(shù)字多功能光碟，也稱，數(shù)字多功能光碟，也稱 Digital Video Disk，數(shù)字影像光碟）是代替，數(shù)字影像光碟）是代替CD的下一代的下一代存儲媒體。存儲媒體。 它以電影級的聲像，強大的交互功能，正在它以電影級的聲像，強大的交互功能，正在給電影界帶來革命；一張和普通給電影界帶來革

55、命；一張和普通CD-ROM大小一樣的大小一樣的DVD光盤上，可以存儲數(shù)倍于光盤上，可以存儲數(shù)倍于CD-ROM的數(shù)據(jù)，這也給的數(shù)據(jù)，這也給計算機信息界帶來了巨大的進(jìn)步。計算機信息界帶來了巨大的進(jìn)步。nDVD影碟還有獨特的導(dǎo)航功能，不同于影碟還有獨特的導(dǎo)航功能，不同于VCD2.0片頭一兩片頭一兩個呆板的畫面，個呆板的畫面，DVD影碟的導(dǎo)航是由各種樣式的交互式影碟的導(dǎo)航是由各種樣式的交互式畫面組成。具備導(dǎo)航功能的畫面組成。具備導(dǎo)航功能的DVD將不再是簡單的連續(xù)播將不再是簡單的連續(xù)播放電影，而可以隨意了解影片的各個部分。放電影，而可以隨意了解影片的各個部分。 DVD 影碟可影碟可以錄制以錄制 32 語

56、言的屏幕文字和語言的屏幕文字和 8 種語言的配音。種語言的配音。DVD的防盜版功能的防盜版功能n為了防止盜版，為了防止盜版，DVD播放器（播放器（DVD Player，DVD驅(qū)動器）驅(qū)動器）都包含有地區(qū)碼，都包含有地區(qū)碼，DVD光盤可包含有地區(qū)碼，只有播放光盤可包含有地區(qū)碼，只有播放器和盤片的地區(qū)碼相同時才可以播放，如果盤片沒有包器和盤片的地區(qū)碼相同時才可以播放，如果盤片沒有包含地區(qū)碼，則任何一個播放器都可以播放。含地區(qū)碼，則任何一個播放器都可以播放。 目前世界分目前世界分為六個區(qū)，分別是：為六個區(qū)，分別是：n1美國和加拿大地區(qū)；美國和加拿大地區(qū)；n2歐洲和日本地區(qū)；歐洲和日本地區(qū)； n3遠(yuǎn)東

57、地區(qū)（除日本和中國外）遠(yuǎn)東地區(qū)（除日本和中國外） ；n4南美地區(qū)南美地區(qū); n5非洲和中東地區(qū)；非洲和中東地區(qū)；n 6中國地區(qū)中國地區(qū)DVD驅(qū)動器驅(qū)動器 nDVD驅(qū)動器的讀盤速度比原來驅(qū)動器的讀盤速度比原來CD-ROM驅(qū)動器提高了近驅(qū)動器提高了近4倍以倍以上。目前上。目前DVD驅(qū)動器采用的是波長為驅(qū)動器采用的是波長為635mm650mm的紅激的紅激光。光。 nDVD的技術(shù)核心是的技術(shù)核心是 MPEG2 標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)，MPEG2標(biāo)準(zhǔn)的圖像格式共標(biāo)準(zhǔn)的圖像格式共有有11種組合，種組合，DVD采用的是其中采用的是其中“主要等級主要等級”的圖像格式，其的圖像格式，其圖像質(zhì)量達(dá)到廣播級水平。圖像質(zhì)量達(dá)到廣

58、播級水平。 DVD驅(qū)動器也完全兼容現(xiàn)在流行驅(qū)動器也完全兼容現(xiàn)在流行的的VCD，CD-ROM，CD-R，CD-AUDIO。但普通的光驅(qū)不能。但普通的光驅(qū)不能讀讀DVD光盤。光盤。 因為因為DVD光盤采用了光盤采用了 MPEG2 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行錄制，標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行錄制，故播放故播放DVD光盤上的視頻數(shù)據(jù)需使用支持光盤上的視頻數(shù)據(jù)需使用支持MPEG2解碼技術(shù)的解碼技術(shù)的解碼器。解碼器。n在剛出現(xiàn)在剛出現(xiàn)DVD驅(qū)動器的時候，要播放驅(qū)動器的時候，要播放DVD的影碟需要安裝一的影碟需要安裝一塊塊DVD解壓卡，而現(xiàn)在的解壓卡，而現(xiàn)在的3D顯示卡都提供了顯示卡都提供了MPEG2的解壓功的解壓功能，不需安裝專門的解壓卡就可

59、以欣賞能，不需安裝專門的解壓卡就可以欣賞DVD電影。電影。 DVD光盤容量光盤容量n現(xiàn)在的現(xiàn)在的CD光盤光盤(包括包括CD,VCD,CD-ROM等等)厚度是厚度是1.2 mm。而單。而單層的層的DVD盤片是盤片是0.6mm,這樣使得從盤片表面到存放信息的物理坑這樣使得從盤片表面到存放信息的物理坑點的距離大大減少點的距離大大減少,讀取信息的激光束不用再穿越像現(xiàn)在的讀取信息的激光束不用再穿越像現(xiàn)在的CD-ROM那么厚的塑料體那么厚的塑料體,而是在更小的區(qū)域聚焦而是在更小的區(qū)域聚焦,所以存放信息的物所以存放信息的物理坑點能做得更小理坑點能做得更小,排布得更加緊密排布得更加緊密,從而提高了存儲量從而提

60、高了存儲量.DVD 利用利用波長要短一些的紅光鐳射波長要短一些的紅光鐳射,提高了每單位面積能識別的坑點。提高了每單位面積能識別的坑點。n單面單密度的單面單密度的DVD容量可達(dá)容量可達(dá)4.7G B. 由于由于DVD盤片的比較薄盤片的比較薄,所以所以它可以由兩層它可以由兩層0 . 6 m m的盤片粘合在一起，從而將其容量擴大一的盤片粘合在一起，從而將其容量擴大一倍而達(dá)到倍而達(dá)到9 . 4 GB,這就是這就是單層雙面單層雙面的的DVD盤片。盤片。n此外此外,每一層介質(zhì)還可以分為兩層每一層介質(zhì)還可以分為兩層,激光束能讀取兩個層上的物理坑激光束能讀取兩個層上的物理坑點點.這樣這樣雙層單面雙層單面的容量就