多媒體計算機系統(tǒng)常用硬件設備教學課件

第三章多媒體計算機系統(tǒng)常用硬件設備第三章多媒體計算機系統(tǒng)常用硬件設備1第三章多媒體計算機系統(tǒng)常用硬件設備3.1光存儲技術概述3.2CD-ROM盤片與數據結構3.3CD-R與CD-RW光盤刻錄技術3.4DVD光盤技術3.5多媒體信息采集與處理功能卡3.6常用多媒體輸入輸出設備第三章多媒體計算機系統(tǒng)常用硬件設備3.1光存儲技術概述3.1光存儲技術概述3.1.1光盤存儲器的特點與分類3.1.2技術指標與國際標準概覽3.1光存儲技術概述3.1.1光盤存儲器的特點與分類3.1.1光盤存儲器的特點與分類光盤存儲器的特點存儲密度高存儲密度：介質的單位長度（位密度）或面積（面密度）內能存儲的二進制的位數，或單位長度內磁道/光道的數量（道密度）光盤：位密度1000bit/mm，面密度107~108bit/mm2，到密度600~700道/mm道密度：光盤16*104TPI，硬盤(以前)600~700TPI。TPI：每英寸道數目前硬盤：250Gb/平方英寸，部分硬盤可達到330Gb/平方英寸3.1.1光盤存儲器的特點與分類光盤存儲器的特點3.1.1光盤存儲器的特點與分類光盤存儲器的特點非接觸式讀寫在光盤存儲器中，信息的寫入與讀出是通過聚焦激光束完成的，透鏡與介質表面的距離在1~2mm，根本沒有接觸的可能性，所以光盤和激光頭的使用壽命都比較長。信息保存時間長硬盤：5~10年軟盤：短光盤：30年以上盤面抗污染能力強：有1mm的透明層價格低廉，使用方便3.1.1光盤存儲器的特點與分類光盤存儲器的特點資料：硬盤歷史第一塊硬盤1956年，IBM研究出世界上第1塊計算機硬盤存儲系統(tǒng)，可在50個24英寸的磁盤上存儲5MB數據曼徹斯特技術密封不斷旋轉磁頭在盤片上懸浮，不接觸資料：硬盤歷史第一塊硬盤3.1.1光盤存儲器的特點與分類光盤存儲器的分類只讀型光盤CD－ROM一次寫入型光盤WORM可擦除重寫光盤R/W：PCD，MOD照片光盤PhotoCD3.1.1光盤存儲器的特點與分類光盤存儲器的分類3.1.1光盤存儲器的特點與分類光盤系列CD-ROMCD-DAVCDPhotoCDLVCD-ROMXACD-ICD-VDVIDVDCD-RWORMPCDMOD3.1.1光盤存儲器的特點與分類光盤CD-CD-VCDP3.1.1光盤存儲器的特點與分類CD-DA(1981)CD-G(1986)CD-V(1989)CD-ROM(1985)CD-I(1986)CD-IFMV(1992)卡拉OK-CD(1992)Video-CD(1993)3.1.1光盤存儲器的特點與分類CD-DACD-GCD-3.1.2技術指標與國際標準規(guī)范技術指標存儲容量光盤存儲器的存儲容量有格式化容量與用戶容量之分，用戶容量小于格式化容量平均存取時間：計算機向光驅發(fā)出命令到光驅在光盤上找到信息的位置所花費的時間平均尋道時間：光頭沿光道移動全程1/3所需時間平均等待時間：盤片旋轉1周所需時間的一半平均存取時間=平均尋道時間+平均等待時間+讀寫光頭穩(wěn)定時間3.1.2技術指標與國際標準規(guī)范技術指標3.1.2技術指標與國際標準規(guī)范技術指標數據傳輸速率數據傳輸速率通常是指光頭定位以后，單位時間內從光盤的光道上讀出的數據位數，與光盤的轉速、位密度和道密度密切相關CD-ROM：1X=150KB/S=1.2MbpsDVD：1X=1358KB/S，約是VCD的9倍硬盤：IDE133MB/s，SATA150MB/s，SATA2300MB/s誤碼率和平均無故障時間3.1.2技術指標與國際標準規(guī)范技術指標3.1.2技術指標與國際標準規(guī)范國際標準規(guī)范紅皮書：1981年，基礎，CD-DA,CD-V,CD-G黃皮書：1985年提出，1988年成為標準，ISO9660規(guī)范,CD-ROM綠皮書：1987年，CD-I，VCD基礎藍皮書－橙皮書：1985/1989年，可寫光盤標準CD-ROMXA：1988年，1992年制定CD-ROMXAⅡ，對應ISO9660Ⅱ白皮書：1992年，VCD標準3.1.2技術指標與國際標準規(guī)范國際標準規(guī)范3.2CD-ROM盤片與數據結構3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲3.2.2CD-ROM扇區(qū)數據結構3.2CD-ROM盤片與數據結構3.2.1CD-ROM3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM盤片的物理結構商標面鋁反射層漆保護層聚碳酸酯襯底3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM盤片的3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM盤片的物理結構螺旋型光道3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM盤片的3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM盤片的物理結構盤片參數15mm46mm50mm116mm117mm120mm數據記錄區(qū)導出區(qū)導入區(qū)3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM盤片的9家公司于2002年2月19日推出點距：將距離最近的三原色熒光點用直線鏈接起來，得到一個正三角形，其邊長為點距。17英寸顯示器，點距0.CRT工作原理——點距與柵距該相機使用了10mm×12mm的CCD薄片，分辨率僅為570×490（27.計算機想要讀取CD-ROM，就必須由支持軟件，如MSCDEX.CD-ROM數據存儲原理——EFM編碼FED：CRT的平板化色彩深度：與掃描儀類似后一個顯然比前一個更加容易糾錯，所以在存放時，將連續(xù)的數據交錯開存放，出現一片連續(xù)的錯誤時，錯誤在實際的數據中就是分散的，容易糾正。掃描方式：手持，平面，滾筒，膠片顯示器最大最佳像素點＝有效尺寸/(點距X0.而LCD顯示器，若標示為15.8多媒體計算機總線和接口標準資料：數碼相機CCD成像原理晶態(tài)中原子排列整齊，光反射率高，表示1；因為光道上數據的存儲密度相同，所以其驅動器的轉動就不能是恒定的，如果讀中心光道時1800轉/分，外圈光道就要600轉/分，這樣才能保證單位時間內光頭通過的扇區(qū)數為常量——常線速度（CLV）7數碼相機基本工作原理與技術指標從而制作出世界上第一臺2CD-ROM盤片與數據結構3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM盤片的物理結構——光道CD－ROM的信息是沿著盤面由內向外的螺旋型信息軌道——光道的一系列凹坑存儲的。深（凹槽）：100nm～120nm寬：500nm～600nm長：5KM光道間距：1.6μm，即1600nm每個坑長：3T～11T，1T＝0.277μm凹坑數可達8億多個與硬盤不同，其光道上數據的存儲密度相同9家公司于2002年2月19日推出3.2.1CD-ROM物3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM讀出原理3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM讀出原3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM讀出原理驅動器的激光器發(fā)出1μm激光束經透鏡整形和聚焦后變成1.7μm照在光道上，對光道進行掃描凹坑和非凹坑反射回來的光的強度不同，在凹坑邊沿發(fā)生突變，通過驅動器的光電檢測器檢測出來，從而讀出0和13.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM讀出原3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM讀出原理凹坑和非凹坑本身并不代表0和1，凹坑的邊沿代表1，其他評的地方代表0因為光道上數據的存儲密度相同，所以其驅動器的轉動就不能是恒定的，如果讀中心光道時1800轉/分，外圈光道就要600轉/分，這樣才能保證單位時間內光頭通過的扇區(qū)數為常量——常線速度（CLV）3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM讀出原3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM數據存儲原理通道碼：為提高讀出數據的可靠性和降低誤碼率，采用EFM（8－14位）調制編碼。70年代的技術水平，把0的游程控制在最短2個，最長10個時，信號才能可靠地讀出由此限定了凹坑的大小3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM數據存3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM數據存儲原理EFM編碼將一個字節(jié)（8位）變成14位，可滿足0的游程要求。8位可以表示256個數，即256種編碼，而14位通道碼有16384種編碼，其中有267種編碼能滿足0的游程要求去掉10個不能合并的碼（在通道碼合并時，即變成位串時，有些不能滿足0的游程要求，需要加入3位合并位，保證0的游程要求），剩257個，再隨機去掉1個，就有256種編碼3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM數據存3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM數據存儲原理——EFM編碼001000010001001000001001000001000010010001000010001001000010001001000001001000001000010010001000010001001000010001000001001000001010010001000010101110101101101011100010字節(jié)數據字節(jié)數據字節(jié)數據EFM調制EFM調制EFM調制添加合并位添加合并位添加合并位光軌道壓模3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM數據存3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM數據存儲原理——差錯控制CIRC糾錯技術能糾正2.2mm光道（即2.2mm長劃痕）上連續(xù)的448個錯誤符號，即224個漢字在數據寫入光盤時就采用的一種編碼糾錯技術如：1.獨在異鄉(xiāng)×××，每逢佳節(jié)倍思親。2.獨在異鄉(xiāng)×異客，每逢×節(jié)倍思×。后一個顯然比前一個更加容易糾錯，所以在存放時，將連續(xù)的數據交錯開存放，出現一片連續(xù)的錯誤時，錯誤在實際的數據中就是分散的，容易糾正。CIRC可以將誤碼率控制在10-9，再加上EDC、ECC等，可以將誤碼率控制在10-12。3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM數據存3.2.2CD-ROM扇區(qū)數據結構扇區(qū)光道從內向外等長分段，一段為一個扇區(qū)采用分、秒、扇區(qū)號表示1分＝60秒，1秒＝75個扇區(qū)例：2分13秒25區(qū)＝光道上第10000個扇區(qū)采用ISO9660標準扇區(qū)格式Mode1：對誤碼率要求高的數據Mode2：誤碼率要求不高的數據CD-ROMXA：可讀取CD-I格式數據3.2.2CD-ROM扇區(qū)數據結構扇區(qū)3.2.2CD-ROM扇區(qū)數據結構CD-ROM黃皮書僅規(guī)定了物理格式化標準，并沒有制定文件存儲標準（邏輯格式），所以各CD-ROM廠家自己開發(fā)CD-ROM邏輯格式，即存放文件的格式，所有文件格式不統(tǒng)一，無法兼容1988年公布ISO9660標準，它既不是DOS文件系統(tǒng)，也不是Macintosh文件系統(tǒng)，而是一個新的標準3.2.2CD-ROM扇區(qū)數據結構CD-ROM黃皮書僅色彩再現能力：掃描后的色彩應均勻LCD顯示器的亮度測量單位是cd/m2（燭光/平方米），也就是一般所稱的NITS。蘭盤：有機染料為AZO（深藍色），是為降低綠盤和金盤的成本研制的，反射層為銀主動矩陣LCD通過在每個液晶單元中都加入了很小的用薄膜技術做成的晶體管，由晶體管來單獨地控制每個液晶單元，有效地克服了被動矩陣顯示器的不足。資料：LCD液晶顯示器資料：LCD液晶顯示器采用分、秒、扇區(qū)號表示08μm，才能正確讀出數據分光鏡將光線分成RGB三色，照到各自的CCD上（但是其中的純金還不如其有機染料值錢）1CD-ROM物理結構與數據存儲1956年，IBM研究出世界上第1塊計算機硬盤存儲系統(tǒng)，可在50個24英寸的磁盤上存儲5MB數據對化學處理后的玻璃盤進行化學電鍍，生成金屬原版盤——父盤——母盤1973年11月，索尼公司正式開始了“電子眼”CCD的研究工作，在不斷技術積累的基礎上它于1981年推出了全球第一臺不用感光膠片的電子相機——靜態(tài)視頻“馬維卡（MABIKA）”。獨在異鄉(xiāng)×××，每逢佳節(jié)倍思親。原圖的反射或透射光經分色鏡作R、G、B分離。當有電荷通過時這些有機材料就會發(fā)光。的黑白照片圖像通過CCD傳1英寸TFTLCD顯示器為例，基本都能夠支持到1024×768的分辨率；顯示器最大最佳像素點＝有效尺寸/(點距X0.3.2.2CD-ROM扇區(qū)數據結構計算機想要讀取CD-ROM，就必須由支持軟件，如MSCDEX.EXE在Windows操作系統(tǒng)中，專門有讀取CD-ROM的CDFS文件系統(tǒng)ISO9660第1版只支持8.3格式的文件名，后來擴展到第2版，支持長文件名微軟制定了Joliet標準，是ISO9660的擴展集，支持中文文件名色彩再現能力：掃描后的色彩應均勻3.2.2CD-ROM扇CD-ROM扇區(qū)數據結構每個扇區(qū)有2352個字節(jié)根據黃皮書標準，有兩種模式前導碼12bytes

頭4bytes

用戶數據2048bytes

EDC4bytes

空白8bytes

ECC276bytes

前導碼12bytes

頭4bytes

用戶數據2336bytes

Model1:tosavecomputerdataModel2:tosavedataofanymediaEDC：即CRC校驗碼。ECC是糾錯碼。CD-ROM扇區(qū)數據結構每個扇區(qū)有2352個字節(jié)前導碼12資料：原版盤制作過程資料：原版盤制作過程資料：原版盤制作過程數據——EFM編碼——合并碼將涂有光敏電阻的玻璃盤放在旋轉平臺上光刻，光敏電阻曝光，然后化學處理，曝光區(qū)就被腐蝕掉，形成凹坑對化學處理后的玻璃盤進行化學電鍍，生成金屬原版盤——父盤——母盤CD一般是聚碳酸酯塑料的，加熱后放入盤模里，再用母盤在上面壓制，冷卻后，上面濺射一層鋁，用于反射激光束，最后涂上一層保護漆，印制標牌。資料：原版盤制作過程數據——EFM編碼——合并碼3.3CD-R與CD-RW光盤刻錄技術3.3.1CD-R光盤刻錄與讀出原理3.3.2CD-R光盤刻錄格式與刻錄方式3.3CD-R與CD-RW光盤刻錄技術3.3.1CD-3.3.1CD-R光盤刻錄與讀出原理CD-R光盤結構商標面漆保護層聚碳酸酯襯底金反射層預刻槽有機染料層CD-R的有機染料一般有三種：Cyanine、Phthalocyanine、AZO3.3.1CD-R光盤刻錄與讀出原理CD-R光盤結構商標3.3.1CD-R光盤刻錄與讀出原理CD-R光盤結構根據有機染料和反射層的材料的不同，光盤呈現出各種顏色綠盤：由TaiyoYuden（日本太陽誘電）發(fā)明，是CD-R光盤的基礎，青藍色的有機染料，與反射層的黃金色混合成綠色。便宜、怕光，不適宜長期保存數據金盤：綠盤的改良盤，有機染料本身呈透明的淺黃色，反射層用純金。（但是其中的純金還不如其有機染料值錢）蘭盤：有機染料為AZO（深藍色），是為降低綠盤和金盤的成本研制的，反射層為銀3.3.1CD-R光盤刻錄與讀出原理CD-R光盤結構3.3.1CD-R光盤刻錄與讀出原理CD-R光盤刻錄原理CD-R比CD-ROM多了一層有機染料層，CD-ROM將數據直接壓制在襯底上，而CD-R不能，但是它有一層有機染料層當激光點照射在有機染料層上，溫度超過250℃（超過讀取數據時3～4倍的強度）時，染料層的化學特性就發(fā)生不可逆的改變，形成光斑。光斑會改變光的反射率，類似于CD-ROM中的凹坑一樣，達到寫入數據的目的。因為此種化學變化不可逆，所以其不能重寫3.3.1CD-R光盤刻錄與讀出原理CD-R光盤刻錄原理3.3.1CD-R光盤刻錄與讀出原理磁光型光盤利用磁、光的原理包括樹脂基盤、保護層、記錄層(磁粒子)、反射層激光高功率照射時（15mw），產生300℃高溫，磁場發(fā)生變化，冷卻后不便，存儲數據。擦寫時分擦、寫兩步讀取時，利用反射器的偏振光的偏振方向是順時針還是逆時針判定1還是0。可以重寫1000萬次。在24X以及CD上可讀3.3.1CD-R光盤刻錄與讀出原理磁光型光盤3.3.1CD-R光盤刻錄與讀出原理相變型光盤記錄層由一種20～50nm的合金組成，合金有晶態(tài)和非晶態(tài)兩種狀態(tài)，其對激光的反射率不同晶態(tài)中原子排列整齊，光反射率高，表示1；非晶態(tài)時原子排列不整齊，光反射率低，表示0由非晶態(tài)變成晶態(tài)需要激光以8mw的功率照射，而由晶態(tài)變成非晶態(tài)需要激光以18mw的功率進行照射此種光盤對光的反射率只有15％，而CD-R有65％，所以只有具有Multi-read功能的光驅才能讀取，目前24X以上光驅都有Multi-read功能，可以讀取此種類型光盤3.3.1CD-R光盤刻錄與讀出原理相變型光盤色彩深度：與掃描儀類似采用ISO9660標準在光盤存儲器中，信息的寫入與讀出是通過聚焦激光束完成的，透鏡與介質表面的距離在1~2mm，根本沒有接觸的可能性，所以光盤和激光頭的使用壽命都比較長。寬：500nm～600nmDVD：1X=1358KB/S，約是VCD的9倍1CD-ROM物理結構與數據存儲世界上第一個彩色顯示標準是IBM公司推出的彩色圖形適配器CGA，CGA標準最多能顯示4種顏色，分辨率為320×200像素。用全息記錄方式，用照射角度不同的兩種激光：信號光和參照光，兩光交叉，產生干涉圖案。點距：將距離最近的三原色熒光點用直線鏈接起來，得到一個正三角形，其邊長為點距。色彩深度：每個像素分成RGB三基色，每個基色的灰度等級，24bit，36bit，48bit資料：LCD液晶顯示器每個坑長：3T～11T，1T＝0.1997年，索尼MavicaMVC-HD5數碼相機以大眾可以接受的價格和較高的易用性開創(chuàng)立了普及數碼相機的新紀元采用分、秒、扇區(qū)號表示資料：LCD液晶顯示器光學分辨率：光電傳感器的像素數可以清晰看見顯示器上的影像最大的角度。1998年Motorola公司建成了新的全色FED生產線。用戶數據2336bytes的黑白照片圖像通過CCD傳單面單層3.4DVD光盤技術DVD結構：外觀與CD相同單面盤厚0.6mm，雙面盤厚1.2mm，直徑12cm單面單層4.7GB，單面雙層8.5GB，雙面單層9.4GB，雙面雙層17GB雙層盤片的0層與1層之間有半透明的絕緣薄膜，可以反射激光，起到反射層的作用色彩深度：與掃描儀類似單面單層3.4DVD光盤技術DV單面雙層3.4DVD光盤技術存儲影片時采用MPEG-2數據壓縮標準采用的EFM+（8－16）通道碼采用交叉交插里德-所羅門卷積RSPC糾錯碼，誤碼率小于10-20，相當于盤片上5mm劃痕長度的糾錯能力單面雙層3.4DVD光盤技術存儲影片時采用MPEG-2數3.4DVD光盤技術DVD容量增加措施3.4DVD光盤技術DVD容量增加措施3.4DVD光盤技術DVD容量增加措施將光道間距從CD的1.6μm－0.74μm最小凹坑長度從CD的0.83μm－0.4μm采用RSPC糾錯碼是縮小光道間距和凹坑長度的前提這兩項措施使DVD是CD容量的4.486倍信號調制從CD的EFM（8－17）變成EFM＋（8－16）——是CD的1.0625倍3.4DVD光盤技術DVD容量增加措施3.4DVD光盤技術DVD容量增加措施加大盤片的利用率，從CD的86cm2－86.6cm2——是CD的1.109倍減少每扇區(qū)字節(jié)數，從CD的2048/2352到2048/2060——是CD的1.142倍盤片兩面記錄3.4DVD光盤技術DVD容量增加措施3.4DVD光盤技術DVD讀取原理3.4DVD光盤技術DVD讀取原理3.4DVD光盤技術DVD讀取原理因為縮小了光道間距和凹坑長度，所以原理讀取CD的激光波長就不夠了，原激光波長780nm（紅外線），經透鏡后光斑直徑為1.73μm。而DVD應使用激光波長為635-650nm（紅光），晶透鏡后光斑直徑為1.05-1.08μm，才能正確讀出數據3.4DVD光盤技術DVD讀取原理資料：光盤存儲新技術“藍光盤”技術9家公司于2002年2月19日推出使用藍激光刻錄和讀取單面密度盤27GB，將來達到100GB全息記錄技術InPhase公司，2000年12月由貝爾實驗室分離成立2002年4月8日，展出100GB的光盤使用全息記錄方式用照射角度不同的兩種激光：信號光和參照光，兩光交叉，產生干涉圖案同一位置，激光入射角不同，數據不同資料：光盤存儲新技術“藍光盤”技術資料：光盤存儲新技術“藍光盤”技術9家公司于2002年2月19日推出使用藍激光刻錄和讀取單面密度盤27GB，將來達到100GB3萬元資料：光盤存儲新技術“藍光盤”技術3萬元資料：光盤存儲新技術全息記錄技術InPhase公司，2000年12月由貝爾實驗室分離成立。2002年4月8日，展出100GB光盤用全息記錄方式，用照射角度不同的兩種激光：信號光和參照光，兩光交叉，產生干涉圖案。同一位置，激光入射角不同，數據不同Maxell與Inphase合作推出全息光盤資料：光盤存儲新技術全息記錄技術08μm，才能正確讀出數據通道碼：為提高讀出數據的可靠性和降低誤碼率，采用EFM（8－14位）調制編碼。最多可以連接127臺外設CD-ROM黃皮書僅規(guī)定了物理格式化標準，并沒有制定文件存儲標準（邏輯格式），所以各CD-ROM廠家自己開發(fā)CD-ROM邏輯格式，即存放文件的格式，所有文件格式不統(tǒng)一，無法兼容2CD-ROM扇區(qū)數據結構CRT顯示器只需改變紅綠藍三種模擬信號的強度，就可以得到不同的色彩。1975年，柯達首次將三色濾鏡陣列應用在CCD成像器的表面，使單個設備便可生成彩色影像。1光盤存儲器的特點與分類1024X768，行頻＝768X85X1.采用交叉交插里德-所羅門卷積RSPC糾錯碼，誤碼率小于10-20，相當于盤片上5mm劃痕長度的糾錯能力絕對坐標系統(tǒng)：每次定位與前次無關1光盤存儲器的特點與分類存儲密度：介質的單位長度（位密度）或面積（面密度）內能存儲的二進制的位數，或單位長度內磁道/光道的數量（道密度）Maxell與Inphase合作推出全息光盤由于SED顯示器不需要發(fā)射電子束，從而使厚度可以做得相當薄，目前公開的試驗機型的厚度比液晶和等離子顯示器都要薄行頻高，顯示器負擔大，加快其老化數據——EFM編碼——合并碼TFT-LCD是目前最好的彩色液晶顯示器，其效果接近CRT顯示器，俗稱“真彩顯”，是目前筆記本電腦和臺式電腦的主流顯示設備行頻＝垂直分辨率X場頻XS(約1.數碼相機的主要技術指標資料：光盤存儲新技術全息記錄技術由東芝與松下電器產業(yè)等企業(yè)出資的風險企業(yè)日本OPTWARE公司開發(fā)全息通用光盤（HVD，HolographicVersatileDisc）08μm，才能正確讀出數據資料：光盤存儲新技術全息記錄技術資料：光盤存儲新技術全息記錄技術索尼使用“微反射記錄”技術的全息光盤目前僅有一層記錄介質，容量僅1.25GB。索尼將引入多層記錄，大大擴展這套系統(tǒng)的潛力。

資料：光盤存儲新技術全息記錄技術3.5多媒體信息采集與處理功能卡視頻卡分類視頻捕捉與播放卡視頻壓縮卡視頻轉換卡MPEG解壓卡視頻卡的主要功能選擇視頻源切換顯示按比例放大、縮小、裁減、移位、掃描圖像VGA圖形與視頻圖像混疊顯示3.5多媒體信息采集與處理功能卡視頻卡分類3.5多媒體信息采集與處理功能卡音頻卡功能音頻的錄制、編輯與播放，在軟件參與下MIDI電子音樂合成：波表合成，頻率調制合成音頻源的混合：MIC＋CDROM合成音頻卡的工作原理分類：按量化位數，8,16,32組成數字音頻處理器：核心，A/D,D/A,MIDI接口控制音樂合成器：控制聲音的音色、音調和幅度混音器：音源選擇、混合，音量控制，聲道選擇總線接口控制器：與計算機通信3.5多媒體信息采集與處理功能卡音頻卡功能PCI總線總線接口數字視頻混音器音樂合成器游戲桿接口MIDI接口MIC放大器MIC線輸入CD－ROM功率放大器數據地址控制音頻卡的一般工作原理3.5多媒體信息采集與處理功能卡PCI總線總線數字混音樂合成器游戲桿接口MIDI接口MIC放3.6常用多媒體輸入輸出設備3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)3.6.2觸摸屏分類與精度校準3.6.3掃描儀工作原理與技術指標3.6常用多媒體輸入輸出設備3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)彩色顯示器標準CGA－EGA－VGA－XGA－SVGA－AVGA世界上第一個彩色顯示標準是IBM公司推出的彩色圖形適配器CGA，CGA標準最多能顯示4種顏色，分辨率為320×200像素。隨后IBM公司又推出了增強型圖形適配器EGA，EGA標準最多能顯示16種顏色，分辨率為640×350像素。EGA標準后來又被視頻圖形適配器VGA彩色顯示標準替代，VGA彩色顯示標準可提供256種顏色，分辨率達到640×480像素。超級視頻圖形適配器SVGA將分辨率提高到800×600像素。擴展圖形適配器XGA又進一步將分辨率提高到1024×768像素，可以顯示16.7M種顏色3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)彩色顯示器標準3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)主要參數類型：CRT、LCD、PDP尺寸：顯示屏對角線長度，15,17,19,21顯示范圍：比顯示器尺寸小，17寸——15.7寸顯象管類型：球面－平面直角－鏡面－純平調節(jié)方式：模擬，數字3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)主要參數3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)CRT工作原理——陰極射線管組成：顯像管、電路板、機殼顯像管：電子槍、陰罩板（陰柵板）、熒光粉3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)CRT工作原理——陰極射線管3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)CRT工作原理——陰罩式顯像管熒光屏：涂滿了按一定方式緊密排列的紅、綠、藍三原色熒光粉點，相鄰的呈三角形排列的三原色點組成一組，由于點之間距離太小人眼分辨不出單個地點，看成一個點——像素。3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)CRT工作原理——陰罩式顯像管存儲影片時采用MPEG-2數據壓縮標準2技術指標與國際標準規(guī)范采用ISO9660標準1975年，柯達首次將三色濾鏡陣列應用在CCD成像器的表面，使單個設備便可生成彩色影像。AGP4X，每時鐘周期處理4各32位數據1英寸TFTLCD顯示器為例，基本都能夠支持到1024×768的分辨率；CD-R比CD-ROM多了一層有機染料層，CD-ROM將數據直接壓制在襯底上，而CD-R不能，但是它有一層有機染料層DCT壓縮是JPEG標準的基礎，用于DSC影像存儲。對化學處理后的玻璃盤進行化學電鍍，生成金屬原版盤——父盤——母盤光學系統(tǒng)，通信接口電路絕對坐標系統(tǒng)：每次定位與前次無關光電傳感器：CCD，CIS筆尖上安裝的一個非機械式開關將電容變化轉變?yōu)轭l率變化3掃描儀基本工作原理與技術指標行頻高，顯示器負擔大，加快其老化70年代的技術水平，把0的游程控制在最短2個，最長10個時，信號才能可靠地讀出主動矩陣LCD通過在每個液晶單元中都加入了很小的用薄膜技術做成的晶體管，由晶體管來單獨地控制每個液晶單元，有效地克服了被動矩陣顯示器的不足。前導碼12bytes2技術指標與國際標準規(guī)范同一位置，激光入射角不同，數據不同3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)CRT工作原理——陰罩式顯像管陰罩：熒光屏與電子槍之間的薄板，上有上百萬個小圓孔—陰罩孔，對應熒光屏上呈三角形排列的紅、綠、藍三原色熒光粉點組。電子槍：三束，每束受顯卡的RGB視頻信號的電壓控制，通過同一陰罩孔轟擊各自對應的熒光粉點。存儲影片時采用MPEG-2數據壓縮標準3.6.1多媒體顯示3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)CRT工作原理——陰罩式顯像管電子槍陰罩板熒光屏3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)CRT工作原理——陰罩式顯像管電子3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)CRT工作原理——陰罩式顯像管點距：將距離最近的三原色熒光點用直線鏈接起來，得到一個正三角形，其邊長為點距。0.28點距0.24水平點距0.140.28mm點距示意圖3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)CRT工作原理——陰罩式顯像管0.3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)CRT工作原理——陰柵式顯像管無縱向間距透光率增加30％，高亮度和高對比度柵距電子槍陰柵板熒光屏3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)CRT工作原理——陰柵式顯像管電子3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)CRT工作原理——點距與柵距3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)CRT工作原理——點距與柵距3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)主要技術指標點距/柵距分辨率：水平、垂直場頻：垂直掃描頻率，單位時間刷新屏幕次數行頻：水平掃描頻率單位時間內電子束刷新屏幕的行數。行頻＝垂直分辨率X場頻XS(約1.06)3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)主要技術指標3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)主要技術指標掃描方式隔行掃描：先掃描奇數行，在掃描偶數行逐行掃描3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)主要技術指標3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)主要技術指標帶寬：顯示器頻率響應范圍帶寬＝(分辨率X場頻)/過掃描系數(約0.7)質量認證TCO：瑞典制訂，高品質TCO92,95,99CE：歐共體安全認證CCEE：中國電工產品安全認證3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)主要技術指標3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)影響分辨率因素點距陰罩板上的孔越多組成畫面的點越多，畫面越清晰行頻場頻85HZ時1024X768，行頻＝768X85X1.06＝69KHZ1280X1024，行頻＝1024X85X1.06＝92KHZ行頻高，顯示器負擔大，加快其老化3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)影響分辨率因素3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)影響分辨率因素場頻60HZ時閃爍，高于85HZ時無閃爍最大分辨率一般指場頻60HZ下的分辨率640X480@85HZ沒問題，但1600X1200@85HZ難場頻越高，圖像穩(wěn)定性越好3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)影響分辨率因素3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)影響分辨率因素與顯示器尺寸有關顯示器最大最佳像素點＝有效尺寸/(點距X0.87)17英寸顯示器，點距0.28mm水平有效尺寸320mm/(0.28X0.87)=1314點垂直有效尺寸240mm/(0.28X0.87)=985點最佳分辨率1280X1024，太高并不好分辨率增大，圖像、文字變小，增加眼睛負擔3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)影響分辨率因素影響分辨率因素與顯示器尺寸有關3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)800X6001600X12001280X1024陰罩板孔屏幕像素點影響分辨率因素3.6.1多媒體顯示系統(tǒng)800X600160資料：LCD液晶顯示器LCD（LiquidCrystalDisplay），即液晶顯示器，是一種數字顯示技術，可以通過液晶和彩色過濾器過濾光源，在平面面板上產生圖像。與傳統(tǒng)的CRT顯示器相比，它具有占用空間小，低功耗，低輻射，無閃爍，降低視覺疲勞等優(yōu)點。第一臺LCD于1971年問世，20世紀80年代初開始應用到計算機領域?，F在，LCD正在成為主流顯示器資料：LCD液晶顯示器LCD資料：LCD液晶顯示器液晶：加熱時透明液態(tài)，冷卻時結晶顆粒態(tài)資料：LCD液晶顯示器液晶：加熱時透明液態(tài)，冷卻時結晶顆粒態(tài)資料：LCD液晶顯示器液晶簡單地說就是一種液體晶體，它象磁場中的金屬一樣，當受到外界電場影響時，其分子會產生精確的有序排列，如果對分子的排列加以適當的控制，液晶分子將會允許光線通過。相反，當其不受外界電場影響時，其分子會排列混亂，阻止光線通過，這一現象稱之為液晶的電光(熱光)效應。LCD技術就是利用了液晶的這一特性資料：LCD液晶顯示器液晶資料：LCD液晶顯示器LCD組成玻璃，透明電極，偏光板，晶體管液晶分子背面液晶分子前面不加電時液晶分布狀態(tài)加電時液晶分布狀態(tài)玻璃玻璃資料：LCD液晶顯示器LCD組成背面液晶分子前面不加電時液晶資料：LCD液晶顯示器LCD原理背光層發(fā)出的光線在穿過第一層偏光板之后進入液晶層。配向膜的作用是控制液晶分子的排列方向。當LCD中的透明電極產生電場時，液晶分子就會產生扭曲，從而將穿越其中的光線進行有規(guī)則的折射，然后經過濾光片的過濾在屏幕上顯示出來。液晶層中的液晶分子都被包含在細小的單元格結構中，一個或多個單元格構成屏幕上的一個像素。通常，在彩色LCD中，每一個像素都是由三個液晶單元格構成，其中每一個單元格前面都分別有紅色、綠色或藍色的濾光片。這樣，通過不同單元格的光線就可以在屏幕上顯示出不同的顏色，在顯示屏上組成不同的字符、數字及圖形資料：LCD液晶顯示器LCD原理資料：LCD液晶顯示器LCD分類根據顯示像素的驅動方式基本可以分為兩類被動矩陣顯示器被動矩陣液晶顯示器的驅動方式是由垂直與水平方向的電極所構成，其顯示畫面的原理是通過輸入的信號依次驅動每一行的電極，當某一行被選定的時候，列向上的電極將被觸發(fā)并打開位于行和列交叉上的那些液晶單元。這種方法的優(yōu)點是實現比較簡單，成本低。缺點是，如果驅動電流太大，附近的液晶單元都會受到影響，引起虛影和拖尾現象。如果驅動電流太小，響應速度就會變得遲緩，降低對比度和丟失移動畫面的細節(jié)。DSTN-LCD（Dual-LayerSuperTwistNematic-LCD）是這類顯示器的代表產品。DSTN-LCD并非真正的彩色顯示器，它只能顯示一定的顏色深度，因而俗稱“偽彩顯”。另外，因其對比度和亮度低、屏幕可視角度小，特別是反應速度慢的缺點，所以不適于高速運動圖像、視頻播放等應用。但是它結構簡單，功耗較少，價格便宜，所以低價位的筆記本型計算機中仍有使用資料：LCD液晶顯示器LCD分類資料：LCD液晶顯示器LCD分類根據顯示像素的驅動方式基本可以分為兩類主動矩陣顯示器主動矩陣LCD通過在每個液晶單元中都加入了很小的用薄膜技術做成的晶體管，由晶體管來單獨地控制每個液晶單元，有效地克服了被動矩陣顯示器的不足。由于液晶單元之間的電干擾很小，所以可以使用大電流驅動，而不會有虛影和拖尾現象。更大的驅動電流會提供更好的對比度、更清晰的和更明亮的圖像。TFT-LCD（ThinFilmTransistor，薄膜晶體管）是這類顯示器的代表產品。TFT-LCD除繼承了DSTN-LCD的全部優(yōu)點外，又在顯示效果，色彩數量，可視面積上有了很大的提高，從而可以做到高速度、高亮度、高對比度地顯示屏幕信息。TFT-LCD是目前最好的彩色液晶顯示器，其效果接近CRT顯示器，俗稱“真彩顯”，是目前筆記本電腦和臺式電腦的主流顯示設備資料：LCD液晶顯示器LCD分類資料：TFTLCD切面結構圖TFTLCD：薄膜晶體管液晶顯示器資料：TFTLCD切面結構圖TFTLCD：薄膜晶體管液晶世界上首款數碼相機原型1CD-ROM物理結構與數據存儲由非晶態(tài)變成晶態(tài)需要激光以8mw的功率照射，而由晶態(tài)變成非晶態(tài)需要激光以18mw的功率進行照射亮度過低就會感覺熒幕比較暗，亮度過高容易產生視覺疲勞，用戶可以根據需要自行調節(jié)1英寸，那么可視尺寸就是15.光斑會改變光的反射率，類似于CD-ROM中的凹坑一樣，達到寫入數據的目的。由東芝與松下電器產業(yè)等企業(yè)出資的風險企業(yè)日本OPTWARE公司開發(fā)全息通用光盤（HVD，HolographicVersatileDisc）當LCD中的透明電極產生電場時，液晶分子就會產生扭曲，從而將穿越其中的光線進行有規(guī)則的折射，然后經過濾光片的過濾在屏幕上顯示出來。資料：數碼相機CCD成像原理DCT壓縮是JPEG標準的基礎，用于DSC影像存儲。主動矩陣LCD通過在每個液晶單元中都加入了很小的用薄膜技術做成的晶體管，由晶體管來單獨地控制每個液晶單元，有效地克服了被動矩陣顯示器的不足。超級視頻圖形適配器SVGA將分辨率提高到800×600像素。將光道間距從CD的1.在數據寫入光盤時就采用的一種編碼糾錯技術TCO92,95,991975年10月7日，在美國紐約資料：LCD液晶顯示器由非晶態(tài)變成晶態(tài)需要激光以8mw的功率照射，而由晶態(tài)變成非晶態(tài)需要激光以18mw的功率進行照射在Windows操作系統(tǒng)中，專門有讀取CD-ROM的CDFS文件系統(tǒng)1394-1995，100M，200M，400Mbps資料：TFTLCD切面結構圖世界上首款數碼相機原型資料：TFTLCD切面結構圖資料：LCD液晶顯示器LCD技術指標標稱尺寸LCD顯示器以可視范圍的對角線作為尺寸標示的依據。CRT顯示器在規(guī)格中標示為17英寸，但實際可視尺寸卻達不到17英寸，大約只有15英寸多一些；而LCD顯示器，若標示為15.1英寸，那么可視尺寸就是15.1英寸可視角度可以清晰看見顯示器上的影像最大的角度。當我們說可視角度是左右80度時，表示站在始于顯示器法線（就是穿過顯示器正中間的假想垂直線）左方或是右方成80度角的位置時，仍可清晰看見顯示器上的影像資料：LCD液晶顯示器LCD技術指標資料：LCD液晶顯示器LCD技術指標亮度LCD顯示器的亮度測量單位是cd/m2（燭光/平方米），也就是一般所稱的NITS。常見的TFT液晶顯示器亮度都在200cd/m2以上。亮度過低就會感覺熒幕比較暗，亮度過高容易產生視覺疲勞，用戶可以根據需要自行調節(jié)對比度當對比度達到120:1時，就可以很容易地顯示生動、豐富的色彩，而對比度高達300:1時，則可支持各色階的顏色。資料：LCD液晶顯示器LCD技術指標資料：LCD液晶顯示器LCD技術指標響應時間就是LCD顯示器對于輸入信號的反應速度，也就是液晶由暗轉亮（Rising）或者是由亮轉暗（Falling）的反應時間，單位是毫秒?；旧?，“響應時間”指標越小越好。響應時間越小，則用戶在看移動的畫面時不會出現有類似虛影或者是拖尾的感覺資料：LCD液晶顯示器LCD技術指標資料：LCD液晶顯示器LCD技術指標顯示色彩CRT顯示器只需改變紅綠藍三種模擬信號的強度，就可以得到不同的色彩。大部分數字控制的LCD都采用了8位控制器，可以產生256級灰階。每個液晶單元能夠表現256級，每個像素能夠表現16,777,216種成色分辨率以15.1英寸TFTLCD顯示器為例，基本都能夠支持到1024×768的分辨率；17寸以上的LCD顯示器可以達到1280×1024的分辨率資料：LCD液晶顯示器LCD技術指標資料：LCD液晶顯示器LCD優(yōu)點顯示質量高沒有電磁輻射可視面積大應用范圍廣體積小重量輕功耗小資料：LCD液晶顯示器LCD優(yōu)點資料：新型顯示技術展望FED：CRT的平板化場發(fā)射顯示，與CRT同宗，但象LCD一樣薄發(fā)展1990年，法國LETI公司首先研制成功了15cm單色FED。目前法國PixTech公司已小批量生產了此類單色FED。1998年Motorola公司建成了新的全色FED生產線。美國Candescent公司也集資1.25億美元建立生產線，生產15cm的FED。有專家預測，FED將會成為顯示技術的主角。問題成本和技術難度大發(fā)光材料難以滿足要求資料：新型顯示技術展望FED：CRT的平板化資料：新型顯示技術展望SED（Surface-conductionElectron-emitterDisplay）：表面?zhèn)鲗щ娮影l(fā)射顯示器SED的基本顯示原理同CRT相同，將涂有熒光材料的玻璃板與鋪有大量微型電子發(fā)射器即電子槍的玻璃底板平行擺放，大量的微型電子發(fā)射器就像液晶或等離子顯示器的像素一樣。發(fā)射器發(fā)射電子，電子在電壓的作用下撞擊熒光材料從而發(fā)光。由于SED顯示器不需要發(fā)射電子束，從而使厚度可以做得相當薄，目前公開的試驗機型的厚度比液晶和等離子顯示器都要薄SED顯示器最主要的特點就是對比度高資料：新型顯示技術展望SED資料：新型顯示技術展望OLED(OrganicLightEmittingDiode)：有機發(fā)光顯示技術有機發(fā)光顯示技術由非常薄的有機材料涂層和玻璃基板構成。當有電荷通過時這些有機材料就會發(fā)光。特點：更薄、更輕、更清晰、更艷麗、可視面積更廣2002年11月，清華大學有機發(fā)光顯示項目組和北京維信諾公司共同成功開發(fā)了國內第一款OLED全彩色顯示屏資料：新型顯示技術展望OLED(OrganicLight資料：新型顯示技術展望TFEL：挑戰(zhàn)LCD薄膜電致發(fā)光技術高清晰，微顯，壽命短PDP：大尺寸的未來等離子體顯示板等離子電視售價高電子紙：另類顯示低端市場超輕、超薄、可折疊適合人眼閱讀資料：新型顯示技術展望TFEL：挑戰(zhàn)LCD資料：新型顯示技術展望柔性顯示器資料：新型顯示技術展望柔性顯示器3.6.2觸摸屏分類與精度校準是一種定位設備，用戶用手向計算機輸入坐標信息分類電阻式手指電容式3.6.2觸摸屏分類與精度校準是一種定位設備，用戶用手向表面聲波式紅外線式3.6.2觸摸屏分類與精度校準分類表面聲波式紅外線式3.6.2觸摸屏分類與精度校準分類3.6.2觸摸屏分類與精度校準分類壓感觸摸屏四角壓力感應儀的電阻抗變化電磁感應觸摸屏基于筆輸入式PC應用的觸摸屏產品筆尖上安裝的一個非機械式開關將電容變化轉變?yōu)轭l率變化3.6.2觸摸屏分類與精度校準分類3.6.2觸摸屏分類與精度校準觸摸屏基本技術特性透明特性：視覺效果絕對坐標系統(tǒng)：每次定位與前次無關檢測與定位：傳感器質量精度校準類別電阻電容紅外表面聲波清晰度較好一般很好分辨率4096X40964096X4096100X1004096X4096反應速度10-20ms15-24ms50-300ms10ms壽命>5百萬次2千萬次易壞>5千萬次常用觸摸屏性能比較3.6.2觸摸屏分類與精度校準觸摸屏基本技術特性類別電阻3.6.3掃描儀基本工作原理與技術指標光電傳感器電荷耦合器件CCD美國貝爾實驗室1969年發(fā)明感光單元，但只能感受光的強弱，不能分辨顏色接觸圖像傳感器CISCCD傳感器組件3.6.3掃描儀基本工作原理與技術指標光電傳感器CCD傳3.6.3掃描儀基本工作原理與技術指標組成光電傳感器，機電同步機構光學系統(tǒng)，通信接口電路3.6.3掃描儀基本工作原理與技術指標組成3.6.3掃描儀基本工作原理與技術指標工作原理光線經反射后照到CCD上分光鏡將光線分成RGB三色，照到各自的CCD上CCD將此RGB光信號轉換成模擬電信號3.6.3掃描儀基本工作原理與技術指標工作原理3.6.3掃描儀基本工作原理與技術指標安裝在掃描儀上的CCD只有一排，其CCD像素數量為橫向光學分辨率通過步進電機移動掃描頭，完成整個掃描，其每步移動的距離為縱向分辨率3.6.3掃描儀基本工作原理與技術指標安裝在掃描儀上的C3.6.3掃描儀基本工作原理與技術指標掃描過程示意圖原圖的反射或透射光經分色鏡作R、G、B分離。由CCD陣列對每個像素點的RGB信息作二進制碼的存儲，獲得的是點陣圖文件。3.6.3掃描儀基本工作原理與技術指標掃描過程示意圖3.6.3掃描儀基本工作原理與技術指標掃描儀的技術指標分辨率計量單位DPI：每英寸長度上分布的點數光學分辨率：光電傳感器的像素數最高分辨率：軟件插補算法后的分辨率實際像素插值得到的像素插值運算在兩種色彩的交界處產生了一個非真實的色彩3.6.3掃描儀基本工作原理與技術指標掃描儀的技術指標實3.6.3掃描儀基本工作原理與技術指標掃描儀的技術指標灰度等級與色彩深度灰度等級：亮度，單色掃描時從白到黑的層次變化識別能力，一般256級灰度，8bit色彩深度：每個像素分成RGB三基色，每個基色的灰度等級，24bit，36bit，48bit3.6.3掃描儀基本工作原理與技術指標掃描儀的技術指標3.6.3掃描儀基本工作原理與技術指標掃描儀的技術指標掃描速度預熱時間色彩再現能力：掃描后的色彩應均勻3.6.3掃描儀基本工作原理與技術指標掃描儀的技術指標3.6.3掃描儀基本工作原理與技術指標分類掃描方式：手持，平面，滾筒，膠片掃描幅面：A4，A3，A0接口類型：SCSI，EPP，USB光電傳感器：CCD，CIS反射和透射：反射式，透射式3.6.3掃描儀基本工作原理與技術指標分類3.7數碼相機基本工作原理與技術指標基本工作原理核心部件：感光單元，CCD,CMOS線性CCD和矩陣平面CCD3.7數碼相機基本工作原理與技術指標基本工作原理資料：數碼相機發(fā)展史CCD的發(fā)明1969年10月17日，美國朗訊科技公司的貝爾實驗室的鮑爾(WillardBoyle)和史密斯(GeorgeSmith)博士宣布發(fā)明“CCD”

資料：數碼相機發(fā)展史CCD的發(fā)明資料：數碼相機發(fā)展史世界上首款數碼相機原型1975年10月7日，在美國紐約的柯達影像技術實驗室中，史蒂文·賽尚將一張小孩與狗的黑白照片圖像通過CCD傳感器，在23秒的時間內記錄在磁帶存儲介質中，并顯示在普通電視機大小的屏幕上，從而制作出世界上第一臺數碼相機的雛形。史蒂文·賽尚資料：數碼相機發(fā)展史世界上首款數碼相機原型史蒂文·賽尚資料：數碼相機發(fā)展史1975年，柯達首次將三色濾鏡陣列應用在CCD成像器的表面，使單個設備便可生成彩色影像。1973年11月，索尼公司正式開始了“電子眼”CCD的研究工作，在不斷技術積累的基礎上它于1981年推出了全球第一臺不用感光膠片的電子相機——靜態(tài)視頻“馬維卡（MABIKA）”。該相機使用了10mm×12mm的CCD薄片，分辨率僅為570×490（27.9萬）像素，首次將光信號改為電子信號傳輸。資料：數碼相機發(fā)展史1975年，柯達首次將三色濾鏡陣列應用在資料：數碼相機發(fā)展史1986年，柯達推出用于靜像攝影的140萬像素傳感器。1987年，柯達首次將DCT壓縮用于存儲和傳輸靜像。DCT壓縮是JPEG標準的基礎，用于DSC影像存儲。此產品比JPEG標準還早問世。資料：數碼相機發(fā)展史1986年，柯達推出用于靜像攝影的14資料：數碼相機發(fā)展史1996年，首款帶有液晶屏的數碼相機卡西歐QV-10推出1997年，索尼MavicaMVC-HD5數碼相機以大眾可以接受的價格和較高的易用性開創(chuàng)立了普及數碼相機的新紀元資料：數碼相機發(fā)展史1996年，首款帶有液晶屏的數碼相機卡西資料：數碼相機CCD成像原理資料：數碼相機CCD成像原理資料：數碼相機CCD成像原理資料：數碼相機CCD成像原理3.7數碼相機基本工作原理與技術指標數碼相機的主要技術指標分辨率計量單位：像素數量光學分辨率：CCD的像素數最高分辨率：軟件插補算法后的分辨率色彩深度：與掃描儀類似變焦：光學變焦，數碼變焦3.7數碼相機基本工作原理與技術指標數碼相機的主要技術指3.7數碼相機基本工作原理與技術指標存儲介質受體積限制，內置存儲器不大移動存儲器：多種，4MB－128MB文件格式：JPEG，GIF，PNG等與計算機相連接口：SCSI，USB，串口閱讀適配器：專用3.7數碼相機基本工作原理與技術指標存儲介質3.7數碼相機基本工作原理與技術指標輸出通過計算機打印輸出專用打印機數碼沖印閱讀適配器3.7數碼相機基本工作原理與技術指標輸出閱讀適配器資料：數碼攝像機資料：數碼攝像機資料：MP3播放器任何MP3播放機都有一塊DSP（數字信號處理器）。DSP直接控制解碼芯片和LCD液晶屏，由解碼芯片把內置閃存或是外插閃存卡之中的MP3文件進行軟件解碼，然后經過數模轉換后，就可以通過耳機聽到優(yōu)美的音樂了。資料：MP3播放器任何MP3播放機都有一塊DSP（數字信號處3.8多媒體計算機總線和接口標準總線ISAIB1986年IBM為286開發(fā)，也稱AT總線16位EISA，32位，與ISA兼容PCIIntel于1993年發(fā)布，64位目前流行AGP顯卡專用，32位AGP4X，每時鐘周期處理4各32位數據3.8多媒體計算機總線和接口標準總線3.8多媒體計算機總線和接口標準接口SCSI1986年第一代，現第五代16/32位，傳輸速率160MB/S并口接打印機等串口RS-232，接MODEM等3.8多媒體計算機總線和接口標準接口3.8多媒體計算機總線和接口標準接口USB1994年制定USB1.1，12MbpsUSB2.0，480MbpsUSB3.0，5Gbps最多可以連接127臺外設可熱插拔IEEE13941394-1995，100M，200M，400Mbps1394b，800Mbps，1.6Gbps，3.2Gbps3.8多媒體計算機總線和接口標準接口第三章多媒體計算機系統(tǒng)常用硬件設備第三章多媒體計算機系統(tǒng)常用硬件設備117第三章多媒體計算機系統(tǒng)常用硬件設備3.1光存儲技術概述3.2CD-ROM盤片與數據結構3.3CD-R與CD-RW光盤刻錄技術3.4DVD光盤技術3.5多媒體信息采集與處理功能卡3.6常用多媒體輸入輸出設備第三章多媒體計算機系統(tǒng)常用硬件設備3.1光存儲技術概述3.1光存儲技術概述3.1.1光盤存儲器的特點與分類3.1.2技術指標與國際標準概覽3.1光存儲技術概述3.1.1光盤存儲器的特點與分類3.1.1光盤存儲器的特點與分類光盤存儲器的特點存儲密度高存儲密度：介質的單位長度（位密度）或面積（面密度）內能存儲的二進制的位數，或單位長度內磁道/光道的數量（道密度）光盤：位密度1000bit/mm，面密度107~108bit/mm2，到密度600~700道/mm道密度：光盤16*104TPI，硬盤(以前)600~700TPI。TPI：每英寸道數目前硬盤：250Gb/平方英寸，部分硬盤可達到330Gb/平方英寸3.1.1光盤存儲器的特點與分類光盤存儲器的特點3.1.1光盤存儲器的特點與分類光盤存儲器的特點非接觸式讀寫在光盤存儲器中，信息的寫入與讀出是通過聚焦激光束完成的，透鏡與介質表面的距離在1~2mm，根本沒有接觸的可能性，所以光盤和激光頭的使用壽命都比較長。信息保存時間長硬盤：5~10年軟盤：短光盤：30年以上盤面抗污染能力強：有1mm的透明層價格低廉，使用方便3.1.1光盤存儲器的特點與分類光盤存儲器的特點資料：硬盤歷史第一塊硬盤1956年，IBM研究出世界上第1塊計算機硬盤存儲系統(tǒng)，可在50個24英寸的磁盤上存儲5MB數據曼徹斯特技術密封不斷旋轉磁頭在盤片上懸浮，不接觸資料：硬盤歷史第一塊硬盤3.1.1光盤存儲器的特點與分類光盤存儲器的分類只讀型光盤CD－ROM一次寫入型光盤WORM可擦除重寫光盤R/W：PCD，MOD照片光盤PhotoCD3.1.1光盤存儲器的特點與分類光盤存儲器的分類3.1.1光盤存儲器的特點與分類光盤系列CD-ROMCD-DAVCDPhotoCDLVCD-ROMXACD-ICD-VDVIDVDCD-RWORMPCDMOD3.1.1光盤存儲器的特點與分類光盤CD-CD-VCDP3.1.1光盤存儲器的特點與分類CD-DA(1981)CD-G(1986)CD-V(1989)CD-ROM(1985)CD-I(1986)CD-IFMV(1992)卡拉OK-CD(1992)Video-CD(1993)3.1.1光盤存儲器的特點與分類CD-DACD-GCD-3.1.2技術指標與國際標準規(guī)范技術指標存儲容量光盤存儲器的存儲容量有格式化容量與用戶容量之分，用戶容量小于格式化容量平均存取時間：計算機向光驅發(fā)出命令到光驅在光盤上找到信息的位置所花費的時間平均尋道時間：光頭沿光道移動全程1/3所需時間平均等待時間：盤片旋轉1周所需時間的一半平均存取時間=平均尋道時間+平均等待時間+讀寫光頭穩(wěn)定時間3.1.2技術指標與國際標準規(guī)范技術指標3.1.2技術指標與國際標準規(guī)范技術指標數據傳輸速率數據傳輸速率通常是指光頭定位以后，單位時間內從光盤的光道上讀出的數據位數，與光盤的轉速、位密度和道密度密切相關CD-ROM：1X=150KB/S=1.2MbpsDVD：1X=1358KB/S，約是VCD的9倍硬盤：IDE133MB/s，SATA150MB/s，SATA2300MB/s誤碼率和平均無故障時間3.1.2技術指標與國際標準規(guī)范技術指標3.1.2技術指標與國際標準規(guī)范國際標準規(guī)范紅皮書：1981年，基礎，CD-DA,CD-V,CD-G黃皮書：1985年提出，1988年成為標準，ISO9660規(guī)范,CD-ROM綠皮書：1987年，CD-I，VCD基礎藍皮書－橙皮書：1985/1989年，可寫光盤標準CD-ROMXA：1988年，1992年制定CD-ROMXAⅡ，對應ISO9660Ⅱ白皮書：1992年，VCD標準3.1.2技術指標與國際標準規(guī)范國際標準規(guī)范3.2CD-ROM盤片與數據結構3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲3.2.2CD-ROM扇區(qū)數據結構3.2CD-ROM盤片與數據結構3.2.1CD-ROM3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM盤片的物理結構商標面鋁反射層漆保護層聚碳酸酯襯底3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM盤片的3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM盤片的物理結構螺旋型光道3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM盤片的3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM盤片的物理結構盤片參數15mm46mm50mm116mm117mm120mm數據記錄區(qū)導出區(qū)導入區(qū)3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM盤片的9家公司于2002年2月19日推出點距：將距離最近的三原色熒光點用直線鏈接起來，得到一個正三角形，其邊長為點距。17英寸顯示器，點距0.CRT工作原理——點距與柵距該相機使用了10mm×12mm的CCD薄片，分辨率僅為570×490（27.計算機想要讀取CD-ROM，就必須由支持軟件，如MSCDEX.CD-ROM數據存儲原理——EFM編碼FED：CRT的平板化色彩深度：與掃描儀類似后一個顯然比前一個更加容易糾錯，所以在存放時，將連續(xù)的數據交錯開存放，出現一片連續(xù)的錯誤時，錯誤在實際的數據中就是分散的，容易糾正。掃描方式：手持，平面，滾筒，膠片顯示器最大最佳像素點＝有效尺寸/(點距X0.而LCD顯示器，若標示為15.8多媒體計算機總線和接口標準資料：數碼相機CCD成像原理晶態(tài)中原子排列整齊，光反射率高，表示1；因為光道上數據的存儲密度相同，所以其驅動器的轉動就不能是恒定的，如果讀中心光道時1800轉/分，外圈光道就要600轉/分，這樣才能保證單位時間內光頭通過的扇區(qū)數為常量——常線速度（CLV）7數碼相機基本工作原理與技術指標從而制作出世界上第一臺2CD-ROM盤片與數據結構3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM盤片的物理結構——光道CD－ROM的信息是沿著盤面由內向外的螺旋型信息軌道——光道的一系列凹坑存儲的。深（凹槽）：100nm～120nm寬：500nm～600nm長：5KM光道間距：1.6μm，即1600nm每個坑長：3T～11T，1T＝0.277μm凹坑數可達8億多個與硬盤不同，其光道上數據的存儲密度相同9家公司于2002年2月19日推出3.2.1CD-ROM物3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM讀出原理3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM讀出原3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM讀出原理驅動器的激光器發(fā)出1μm激光束經透鏡整形和聚焦后變成1.7μm照在光道上，對光道進行掃描凹坑和非凹坑反射回來的光的強度不同，在凹坑邊沿發(fā)生突變，通過驅動器的光電檢測器檢測出來，從而讀出0和13.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM讀出原3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM讀出原理凹坑和非凹坑本身并不代表0和1，凹坑的邊沿代表1，其他評的地方代表0因為光道上數據的存儲密度相同，所以其驅動器的轉動就不能是恒定的，如果讀中心光道時1800轉/分，外圈光道就要600轉/分，這樣才能保證單位時間內光頭通過的扇區(qū)數為常量——常線速度（CLV）3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM讀出原3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM數據存儲原理通道碼：為提高讀出數據的可靠性和降低誤碼率，采用EFM（8－14位）調制編碼。70年代的技術水平，把0的游程控制在最短2個，最長10個時，信號才能可靠地讀出由此限定了凹坑的大小3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM數據存3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM數據存儲原理EFM編碼將一個字節(jié)（8位）變成14位，可滿足0的游程要求。8位可以表示256個數，即256種編碼，而14位通道碼有16384種編碼，其中有267種編碼能滿足0的游程要求去掉10個不能合并的碼（在通道碼合并時，即變成位串時，有些不能滿足0的游程要求，需要加入3位合并位，保證0的游程要求），剩257個，再隨機去掉1個，就有256種編碼3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM數據存3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM數據存儲原理——EFM編碼001000010001001000001001000001000010010001000010001001000010001001000001001000001000010010001000010001001000010001000001001000001010010001000010101110101101101011100010字節(jié)數據字節(jié)數據字節(jié)數據EFM調制EFM調制EFM調制添加合并位添加合并位添加合并位光軌道壓模3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM數據存3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM數據存儲原理——差錯控制CIRC糾錯技術能糾正2.2mm光道（即2.2mm長劃痕）上連續(xù)的448個錯誤符號，即224個漢字在數據寫入光盤時就采用的一種編碼糾錯技術如：1.獨在異鄉(xiāng)×××，每逢佳節(jié)倍思親。2.獨在異鄉(xiāng)×異客，每逢×節(jié)倍思×。后一個顯然比前一個更加容易糾錯，所以在存放時，將連續(xù)的數據交錯開存放，出現一片連續(xù)的錯誤時，錯誤在實際的數據中就是分散的，容易糾正。CIRC可以將誤碼率控制在10-9，再加上EDC、ECC等，可以將誤碼率控制在10-12。3.2.1CD-ROM物理結構與數據存儲CD-ROM數據存3.2.2CD-ROM扇區(qū)數據結構扇區(qū)光道從內向外等長分段，一段為一個扇區(qū)采用分、秒、扇區(qū)號表示1分＝60秒，1秒＝75個扇區(qū)例：2分13秒25區(qū)＝光道上第10000個扇區(qū)采用ISO9660標準扇區(qū)格式Mode1：對誤碼率要求高的數據Mode2：誤碼率要求不高的數據CD-ROMXA：可讀取CD-I格式數據3.2.2CD-ROM扇區(qū)數據結構扇區(qū)3.2.2CD-ROM扇區(qū)數據結構CD-ROM黃皮書僅規(guī)定了物理格式化標準，并沒有制定文件存儲標準（邏輯格式），所以各CD-ROM廠家自己開發(fā)CD-ROM邏輯格式，即存放文件的格式，所有文件格式不統(tǒng)一，無法兼容1988年公布ISO9660標準，它既不是DOS文件系統(tǒng)，也不是Macintosh文件系統(tǒng)，而是一個新的標準3.2.2CD-ROM扇區(qū)數據結構CD-ROM黃皮書僅色彩再現能力：掃描后的色彩應均勻LCD顯示器的亮度測量單位是cd/m2（燭光/平方米），也就是一般所稱的NITS。蘭盤：有機染料為AZO（深藍色），是為降低綠盤和金盤的成本研制的，反射層為銀主動矩陣LCD通過在每個液晶單元中都加入了很小的用薄膜技術做成的晶體管，由晶體管來單獨地控制每個液晶單元，有效地克服了被動矩陣顯示器的不足。資料：LCD液晶顯示器資料：LCD液晶顯示器采用分、秒、扇區(qū)號表示08μm，才能正確讀出數據分光鏡將光線分成RGB三色，照到各自的CCD上（但是其中的純金還不如其有機染料值錢）1CD-ROM物理結構與數據存儲1956年，IBM研究出世界上第1塊計算機硬盤存儲系統(tǒng)，可在50個24英寸的磁盤上存儲5MB數據對化學處理后的玻璃盤進行化學電鍍，生成金屬原版盤——父盤——母盤1973年11月，索尼公司正式開始了“電子眼”CCD的研究工作，在不斷技術積累的基礎上它于1981年推出了全球第一臺不用感光膠片的電子相機——靜態(tài)視頻“馬維卡（MABIKA）”。獨在異鄉(xiāng)×××，每逢佳節(jié)倍思親。原圖的反射或透射光經分色鏡作R、G、B分離。當有電荷通過時這些有機材料就會發(fā)光。的黑白照片圖像通過CCD傳1英寸TFTLCD顯示器為例，基本都能夠支持到1024×768的分辨率；顯示器最大最佳像素點＝有效尺寸/(點距X0.3.2.2CD-ROM扇區(qū)數據結構計算機想要讀取CD-ROM，就必須由支持軟件，如MSCDEX.EXE在Windows操作系統(tǒng)中，專門有讀取CD-ROM的CDFS文件系統(tǒng)ISO9660第1版只支持8.3格式的文件名，后來擴展到第2版，支持長文件名微軟制定了Joliet標準，是ISO9660的擴展集，支持中文文件名色彩再現能力：掃描后的色彩應均勻3.2.2CD-ROM扇CD-ROM扇區(qū)數據結構每個扇區(qū)有2352個字節(jié)根據黃皮書標準，有兩種模式前導碼12bytes