【正文】 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 主要內(nèi)容： 一 、 多媒體計算機系統(tǒng)概述 二 、 多媒體個人計算機系統(tǒng)（ MPC） 三 、 光存儲器 四 、 CDI交互式多媒體系統(tǒng) 五 、 DVI多媒體計算機系統(tǒng) 六 、 VCD與 DVD播放系統(tǒng) 七 、 多媒體工作站 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 多媒體計算機需要計算機交互式地綜合處理聲、文、圖信息，圖像和聲音信息數(shù)據(jù)量大，處理速度要求高，用過去的通用計算機很難完成上述任務(wù)。為了較好地解決多媒體計算機綜合處理聲、文、圖信息的問題，可以采用下述三種方法： 1．選用專用芯片設(shè)計專用接口卡單獨解決 ，例如使用聲霸卡解決聲音的輸入輸出和實時編碼、解碼的處理問題；使用視霸卡解決視頻信號的輸入輸出及多窗口的彩色鍵連問題；使用視頻信號壓縮編碼和解碼卡解決視頻信號的壓縮和解壓縮問題；使用局域網(wǎng)的 ISDN網(wǎng)接口卡解決局域網(wǎng)和遠(yuǎn)程網(wǎng)的多媒體通信問題。這種方法就是我們 (MPC)的標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)。 一、多媒體計算機系統(tǒng)概述 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 比較成功的系統(tǒng)是 Philips/Sony公司研制的 CDI系統(tǒng)和 Intel/IBM公司生產(chǎn)的 DVI系統(tǒng)。例如 DVI Action Media750Ⅱ 系統(tǒng)， Intel公司自己設(shè)計了 Intel 82750 PB像素處理器及 Intel 82750 DB顯示處理器，還設(shè)計了三個專用的門陣電路 Intel 82750 LV視頻獲取、 SCSI及 VRAM控制接口門陣， 82750 LH主機接口門陣以及 82750 LA彩色鍵連和聲音接口門陣，組成了視頻音頻引擎 AVE。 同時 Intel/IBM公司還設(shè)計了 AVSS和 AVK(音頻視頻子系統(tǒng)和音頻視頻核 )軟件。 2．設(shè)計專用芯片和軟件，組成多媒體計算機系統(tǒng)，綜合解決聲、文、圖問題。 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 從目前的發(fā)展趨勢看可以把它們分成兩類：一類是以多媒體和通信功能為主，融合 CPU芯片原有的計算功能，它們的設(shè)計目標(biāo)是用在多媒體專用設(shè)備、家電及寬帶通信設(shè)備上，可以取代這些設(shè)備中的 CPU及大量的 ASIC芯片，它們的代表產(chǎn)品是 Philips公司設(shè)計制造的 Trimedia。另一類是以通用 CPU計算機功能為主，融合多媒體和通信功能，它們的設(shè)計目標(biāo)與現(xiàn)有計算機系列兼容，具有多媒體和通信功能，它們的代表產(chǎn)品是 Motorola公司的Ve p 701以及 Intel公司的 MMX技術(shù)。 3．最后一種解決方案是把多媒體技術(shù)做到CPU芯片中。 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 二、多媒體個人計算機系統(tǒng)（ MPC） ? 所謂多媒體個人機 ( MPC)就是具有多媒體處理功能的個人計算機。 ? MPC配置特點： (1) 一個功能強大 ， 速度快的 CPU； (2) 大容量的存儲器空間； (3) 高分辨率顯示接口與設(shè)備； (4) 可處理音響的接口與設(shè)備； (5) 可處理圖像的接口與設(shè)備； (6) 可存放大量數(shù)據(jù)的配置等 。 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 ? MPC配置 (1)光盤驅(qū)動器 (2) 音頻卡 (3) 視頻卡 (4) 掃描卡 (5) 打印機接口 (6) 交互控制接口 (7) 網(wǎng)絡(luò)接口 (8) 圖形加速卡 MPC＝ 普通計算機＋光盤驅(qū)動器＋立體聲音效卡。 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 一個典型的多媒體計算機結(jié)構(gòu)圖 多媒體計算機 視頻卡 顯示器 攝像機 投影機 電視機 錄像機 VCD 鍵盤鼠標(biāo) DVD 數(shù)碼相機 掃描儀 光筆、觸摸屏 磁存儲器 光盤驅(qū)動器 調(diào)制解調(diào)器 耳機、 揚聲器 話筒 CD唱盤 MIDI 錄音機 音頻卡 打印機 繪圖儀 網(wǎng)絡(luò)卡 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 ? 1990年 10月制定了統(tǒng)一的 MPC標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范 。 ? 1993年發(fā)布了 MPC技術(shù)規(guī)范 。 ? 1995年發(fā)布了 MPC技術(shù)規(guī)范 。 ? 1996年發(fā)布了 MPC技術(shù)規(guī)范 。 ? 更多新的規(guī)范 ? 多媒體計算機的技術(shù)規(guī)范和組成 MPC技術(shù)規(guī)范只是規(guī)定了多媒體 PC機系統(tǒng)的最低要求 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 項目 M P C 1 M P C 2M P C 3R A M 2 M B 4 M B 8 M BC P U 16 M Hz 3 86 S X 25 M Hz 4 86 S X 75 M Hz P en ti u m硬盤容量 30 M B 16 0 M B 54 0 M BC D R O M15 0 KB / S最大尋址時間 1 S30 0 KB / S最大尋址時間 4 00 m SC D R O M / X A60 0 KB / S最大尋址時間 2 00 m SC D R O M / X A聲卡8 b i t 數(shù)字聲音8 個合成音M ID I16 b i t 數(shù)字聲音8 個合成音M ID I16 b i t 數(shù)字聲音W av e ta b l e ( 波表 )M ID I顯示 640 48016 色640 48065536 色640 48065536 色視頻播放── ── 352 2 40 3 0 f p s （幀） 352 2 88 2 5 f p s （幀）輸入輸出端口M ID I I/ O搖桿端口串并聯(lián)端口M ID I I/ O搖桿端口串并聯(lián)端口M ID I I/ O搖桿端口串并聯(lián)端口表 41 多媒體個人計算機規(guī)范標(biāo)準(zhǔn) 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 CPU 80486 Pentium 75 Pentium133 內(nèi)存容量 4MB 8MB 16MB 硬盤容量 160MB 850MB CDROM 2x 4x 10x 聲卡 16位 16位 16位 圖像 16位彩色 24位彩色 32位真彩色 分辨率 640 480 800 600 1280 1024 軟驅(qū) 操作系統(tǒng) Windows Windows 95 Windows 95 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 其他多媒體計算機 ? Macintosh多媒體計算機 ? Amiga多媒體 個人計算機 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 三、光存儲器 ? 光盤發(fā)展歷史 ? 光盤存儲原理 ? 光盤的種類 ? 盤片的結(jié)構(gòu) ? 是如何記錄數(shù)字量的 ? 光盤的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) ? 光盤的規(guī)范及格式 三、光存儲器 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 1. 光盤發(fā)展歷史 三、光存儲器 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 ? 1972年 9月 5日 Philips公司向國際新聞界展示了長時間播放電視節(jié)目的光盤系統(tǒng)，在光盤上記錄的是模擬電視信號 。 ? 1978年， SONY生產(chǎn)的影碟機正式投放市場，光盤的直徑為 30厘米，一片雙面盤的播放時間可達(dá) 2小時。 ? 1979年， Philips公司發(fā)表了激光唱機 (pact disk player)。 三、光存儲器 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 ? 光存儲技術(shù) ? 光存儲技術(shù)的產(chǎn)品化形式是由光盤驅(qū)動器和光盤片組成的光盤驅(qū)動系統(tǒng)。 ? 驅(qū)動器讀寫頭是用半導(dǎo)體激光器和光路系統(tǒng)組成的光頭，記錄介質(zhì)采用磁光材料。 光盤存儲原理 三、光存儲器 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 ? 光存儲技術(shù)原理 改變一個存儲單元的性質(zhì)，使其性質(zhì)的變化反映出被存儲的數(shù)據(jù)； 識別這種性質(zhì)的變化，就可以讀出存儲數(shù)據(jù)。 ? 光存儲單元的性質(zhì)，例如反射率、反射光極化方向等均可以改變，它們對應(yīng)著存儲二進制數(shù)據(jù) 0(不變 )、 1(改變 )，光電檢測器能夠通過檢測出光強和光極性的變化來識別信息。 ? 高能量激光束可以聚焦成約 1微米的光斑，因此光存儲技術(shù)比其他存儲技術(shù)有更高的容量。 三、光存儲器 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 光盤系統(tǒng)的特點 ? 與硬盤相比，具有可拆卸性； 容量相當(dāng)； 驅(qū)動器較貴，但盤片便宜； 讀寫速度慢。 ? 與磁帶相比，具有容量大、隨機存取性強的優(yōu)點。 ? 激光頭與介質(zhì)無接觸，不受環(huán)境影響而退磁，信息保存時間長，可達(dá) 30年以上 。 三、光存儲器 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 光盤系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo) ? 容量 光盤盤片的容量 ? 平均存取時間 在光盤上找到需要讀寫信息的位置所需時間 ? 數(shù)據(jù)傳輸率 ? 接口標(biāo)準(zhǔn)及格式規(guī)范等 三、光存儲器 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 ? 指它所能讀寫的光盤盤片的容量。 ? 光盤容量又分為格式化容量和用戶容量，采用不同的格式和不同驅(qū)動器，光盤格式化后容量不同。 ? 一般用戶容量比格式化容量要少，因為光盤還需要存放有關(guān)控制、校驗等信息。 三、光存儲器 存儲容量 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 平均存取時間 ? 是在光盤上找到需要讀寫的信息的位置所需要的時間。 ? 指從計算機向光盤驅(qū)動器發(fā)出命令，到光盤驅(qū)動器可以接受讀寫命令為止的時間。 ? 一般取光頭沿半徑移動全程 1/3長度所需要的時間為平均尋道時間，盤片旋轉(zhuǎn)一周的一半時間為平均等待時間，兩者加上讀寫光頭穩(wěn)定時間就是平均存取時間。 三、光存儲器 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 數(shù)據(jù)傳輸率有多種定義方式 ? 一種是指從光盤驅(qū)動器送出的數(shù)據(jù)率 ， 可以定義為單位時間內(nèi)光盤的光道上傳送的數(shù)據(jù)比特數(shù) ， 這與光盤轉(zhuǎn)速 、 存儲密度有關(guān) 。 ? 另一種定義是指控制器與主機間的傳輸率 ，它與接口規(guī)范 、 控制器內(nèi)的緩沖器大小有關(guān) 。 三、光存儲器 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 光盤的分類 1． 光盤的種類有：模擬光盤和數(shù)字光盤 模擬光盤如： LV FM(Frequency modulation)頻率調(diào)制； 數(shù)字光盤如： CDDA Philips/Sony ２ .按光盤的讀寫功能來分： 1） CDROM只讀光盤 2） WORM一次寫多次讀光盤 3） Rewritable可重寫光盤 三、光存儲器 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 CDROM ? 最常用的光盤系統(tǒng)，直徑約 12cm， 因為它容量大，約 650MB， 價格便宜，市場上頗受用戶的歡迎。 ? CDROM光盤是由母盤壓模制成的，一旦復(fù)制成形，永久不變，用戶只能讀出信息。 ? CDROM采用激光調(diào)制方式記錄信息，將信息以凹坑和凸區(qū)的形式記錄在螺旋形光道上。 三、光存儲器 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 WORM一次寫多次讀光盤 ? WORM光盤在使用前首先要進行格式化，形成格式化信息區(qū)和邏輯目錄區(qū)，利用激光照射介質(zhì)，使介質(zhì)變異，利用激光不同的變化，使其產(chǎn)生一連串排列的“點”，從而完成寫的過程。 ? 引入文件分配表的概念，在光盤的根目錄下面是用戶定義的邏輯目錄，邏輯目錄對應(yīng)文件管理區(qū)。 ? 在邏輯目錄建立同時，用戶可以根據(jù)需要，對其中重要數(shù)據(jù)進行加密。 ? 一旦寫入就不能再更改。 三、光存儲器 第 4章 多媒體計算機系統(tǒng)組成 Rewritable可重寫光盤 ? 可重寫光盤或稱可擦寫光盤是最理想的光盤類型，也是最有應(yīng)用前途的光盤類型。它像硬盤