【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ,它是普通計(jì)算機(jī)向 MPC升級(jí)一種重要部件。目前作為微機(jī)必備功能集成在主板上 . ? MPC所用聲音卡由專用 DSP芯片管理聲音的輸入輸出和 MIDI操作。音頻數(shù)據(jù)是 8位或 16位的PCM數(shù)據(jù)或壓縮格式 ADPCM數(shù)據(jù)。 ? ? 聲霸卡 (Sound Blaster,SB)及其特點(diǎn) (1) 立體聲或單聲道聲音采樣 (ADC)和重放 (DAC)； (2) 采樣速率從 4KHz到 44KHz程序可調(diào)； (3) 功能強(qiáng)大的 FM音樂合成芯片 (128種音色 )； (4) MIDI接口和游戲桿端口； (5) CDROM驅(qū)動(dòng)器及接口； (6) 可選擇多種聲源 (麥克風(fēng) 、 CD唱機(jī) 、 線路輸入 )； (7)內(nèi)帶的混聲器芯片可以控制各種數(shù)字與模擬音量； (8)音箱輸出接口有功放功能 。 ? 另外，隨 SB系列卡還帶有豐富的軟件，主要是： (1)聲音編輯 (錄制 、 播放 、 修改聲音 )； (2)文本到聲音轉(zhuǎn)換 (讀文本 )； (3)多媒體制作 (制作多媒體演示系統(tǒng) )； (4)調(diào)頻電子琴 (變成一臺(tái)功能齊全的電子琴 )； (5)樂曲文件播放 (MIDI和 CMF兩種樂曲文件 )； (6)軟件開發(fā)工具 (供二次開發(fā)使用 )。 ? 視頻卡 MPC視頻處理芯片可分為兩類： ? 一是專用固定功能的芯片，這類芯片主要圍繞數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn) JPEG， MPEG等開發(fā)的； ? 二是可編程的多媒體處理器，如 Intel 750系列，TI公司的 TMS320系列高效可編程多媒體處理器以及 Philips和 Sony共同開發(fā)的 CDI等產(chǎn)品。 ? CCube公司的視頻卡 ? 第一個(gè)把 JPEG算法集成在一塊芯片上。 ? CL550 芯片 ? CL450 芯片 ? CL550簡(jiǎn)介 ? CL550用了 40多萬只晶體管集成了 JPEG壓縮編碼所需的 DCT/逆向 DCT單元、量化器、可變長(zhǎng)編碼器等單元。 ? 壓縮率可以通過修改量化表和 VLC表的內(nèi)容來改變。當(dāng)執(zhí)行 JPEG的有損壓縮算法時(shí) ,可按不同的圖象質(zhì)量、存儲(chǔ)器容量、帶寬等應(yīng)用環(huán)境來設(shè)臵不同的壓縮比。 ? 壓縮比可以從 8:1到 100:1之間任意選擇。 ? CL550專用芯片上還提供有數(shù)字視頻接口和直接與系統(tǒng)總線相連的接口 , 視頻接口支持 8位灰度、RGB、 CMYK及 YUV數(shù)字信號(hào)的輸入和輸出。 ? CL550框圖 視頻 接口 余弦變換 /反余弦變換 量化器 壓縮 /解壓縮 Huffman 編碼 主機(jī) 接口 量化表 解碼表 塊存儲(chǔ) FIFO 128*13 / / / / / 控制 地址 數(shù)據(jù) 11 16 32 18 控制 地址 /數(shù)據(jù) 壓縮時(shí)的數(shù)據(jù)流方向 象素總線接口PBI 主機(jī)總線接口HBI ? CL550編碼過程 ? 圖象象素?cái)?shù)據(jù)經(jīng)象素總線接口 (PBI)輸入到 CL550處理器。 ? 數(shù)字化的數(shù)值在輸入到緩沖單元塊存儲(chǔ)后 ,以獨(dú)立分量的形式存儲(chǔ)。 ? 每個(gè)分量的 8 8象素點(diǎn)陣數(shù)據(jù) DCT首先由單元處理，之后DCT系數(shù)矩陣根據(jù)用戶編程選擇的量化表，由量化單元進(jìn)行量化處理。 ? 在 CL550器件內(nèi)部的量化矩陣存儲(chǔ)區(qū)中 ,可同時(shí)存儲(chǔ) 4個(gè) 64字長(zhǎng)的量化系數(shù)矩陣 ,分別適用于不同的彩色分量。 ? 量化后的矩陣被 Z形掃描順序掃描處理 , 對(duì)直流系數(shù) (DC)和交流系數(shù) AC分別表示 , 而后再同時(shí)對(duì) DC和 AC兩部分共同完成哈夫曼編碼查表處理。 ? 哈夫曼編碼的結(jié)果最終作為 JPEG壓縮后的數(shù)據(jù)傳送到主機(jī)總線接口 (HBI), 成為最終的處理結(jié)果。 ? CL550解碼過程 ? 圖象解碼過程與編碼過程相反 , JPEG標(biāo)準(zhǔn)格式的壓縮數(shù)據(jù)輸入到哈夫曼解碼單元解碼 , 又返回 FIFO區(qū)域等待進(jìn)行下一步處理。 ? 游程編碼解碼單元從 FIFO區(qū)域中讀出解碼后的數(shù)據(jù)，生成交流系數(shù) AC值 , 并進(jìn)行 Z形掃描生成 8 8點(diǎn)陣格式。而生成的 DC值另做處理。 ? 然后進(jìn)行逆量化和逆 DCT, 處理的結(jié)果輸入到輸出緩沖區(qū)中 , 而后象素總線接口取出這里的視頻象素?cái)?shù)據(jù)，按照一定的視頻同步時(shí)序 , 輸出到象素?cái)?shù)據(jù)總線 , 供顯示設(shè)備使用。 ? ? 利用其內(nèi)部的 320階流水線處理結(jié)構(gòu) , 將 JPEG算法的每一操作運(yùn)算都分解安排到流水線的每一階中。 ? CL55030處理器可以工作在 頻率 , 這就使得流水線處理可以在每秒內(nèi)完成109次運(yùn)算 , 這樣的處理速度應(yīng)用于 JPEG算法時(shí) ,每秒可壓縮 。 ? CL55010每秒也可壓縮 5M圖象象素?cái)?shù)據(jù) , CL55035每秒可壓縮 ? CCube公司基于 CL550推出靜態(tài)圖象壓縮板系列產(chǎn)品 ? 可運(yùn)行基本環(huán)境包括 80386 (33MHz主頻 )CPU, ISA或 EISA總線結(jié)構(gòu) ,VGA顯示卡 (8位、 16位或 24位 ), , 4MBRAM, 50MB以上硬盤。 ? 另外 , 這些產(chǎn)品可支持多種圖象文件格式。 ? 許多公司圍繞 CL550設(shè)計(jì)各種圖象板以滿足多媒體系統(tǒng)的應(yīng)用 , 如多媒體信息系統(tǒng) ,圖象處理 ,掃描儀 , 數(shù)字?jǐn)z象機(jī) ,電視電話 ,彩色傳真等 ? CL450 CCube公司推出 CL450系列產(chǎn)品及 CL680解碼器。 ? CL450包括 RISC處理器、 Huffman解碼器、DRAM控制器、視頻顯示控制器等單元 , 三條總線是主機(jī)總線、 DRAM總線、象素總線。 ? CL450完全遵從 MPEG標(biāo)準(zhǔn) , 能實(shí)現(xiàn) RGB和 YUV格式的相互轉(zhuǎn)換 , 支持 NTSC和 PAL制式 , 能完成SIF分辨率 (352 240, 30Hz或 352 288, 25Hz)的實(shí)時(shí)解碼 , 并支持視頻和音頻的同步 , 可全部或部分顯示解碼后圖象。 ? CL450解碼器框圖 主機(jī)接口 編碼數(shù)據(jù) FIFO棧 HUFFMAN 解碼單元 CPU DRAM控制器 位流緩沖器 幀緩沖器 主機(jī)接口 視頻接口 數(shù)據(jù) 控制 數(shù)據(jù) 地址 控制 數(shù)據(jù) 控制 控制 地址 視頻顯示控制器 DRAM接口 ? ? CL450通過執(zhí)行宏碼完成高層次功能 。 宏碼由CCube和硬件提供 ， 并且把它作為產(chǎn)品一部分 。在 CL450完全操作之前 ， 宏碼必須由軟件裝入CL450中 ， CCube公司提供的源碼供用戶在其目標(biāo)系統(tǒng)中修改和編譯 。 ? 應(yīng)用程序可以兩種方式操作 CL450, 它們是寄存器操作方式和宏命令操作方式。 CL450產(chǎn)品主要面向低成本應(yīng)用 , 例如 CDI系統(tǒng)、視頻游戲、交互式多媒體系統(tǒng)、交互式電視 等。 ? 視霸卡 ? 簡(jiǎn)介 ? 結(jié)構(gòu)：三個(gè)主要功能模塊 1. 視頻信號(hào)輸入電路 2. 視頻信號(hào)輸出電路 3. 視頻信號(hào)窗口控制模塊 ? 多種功能 : 解壓、轉(zhuǎn)換、捕捉 ? Video Blaster捕捉卡提供的功能 ?采集三路視頻信號(hào) ,切換顯示。 ?支持 NTSC、 PAL、 SVHS和 RGB視頻格式標(biāo)準(zhǔn) 。 ?支持圖形混疊 。 ?支持輸入縮放 、 輸入剪裁 。 ?支持顯示剪輯 、 顯示搖移 。 ?提供色調(diào) 、 飽和度 、 亮度和對(duì)比度控制 。 ?軟件支持 PCX,TIF,BMP,MMP,GIF和 TAG文件格式 。 ? ?端口地址 ,軟件可選。 ?軟件可選 IRQ。 ?具有接近真彩色效果的 YUV格式視頻緩沖區(qū) 。 ?具有系統(tǒng)內(nèi)存之外的內(nèi)存映象緩存器 VRAM。 ?音響混頻與伴音演播控制 。 ?具有 JPEG的壓縮 /解壓縮功能 ， MPEG1,2,4。 ?支持 Microsoft的數(shù)字化 Video軟件 。 ? 視頻信號(hào)到 VGA的數(shù)據(jù)流簡(jiǎn)圖 Vide1 顯示混合 剪輯窗口 彩色 Vide0 Vide2 VGA卡 源信號(hào)選擇 輸入控制 ?凍結(jié)、解凍 ?裁剪配器 ?縮放 VIDEO BLASTER 幀緩沖器 ?基地址 ?捕俘地址‘ 顯示 控制 ?搖移 ?變焦 彩色控制 VGA顯示器 ? 多媒體處理器 ? 比較有影響是有 Apple公司的 Macintosh機(jī)，Commodore 公司的 Amiga系統(tǒng)， Sony和 Philips聯(lián)合推出 CDI系統(tǒng)。 Intel和 IBM公司的 DVI系統(tǒng)等。 ? Intel的第一代多媒體產(chǎn)品 ActionMedia750Ⅰ 是基于82750PA象素處理器和 82750DA顯示處理器，其提供的操作速度為 。 ? 1991年以后又推出改進(jìn)型 ActionMediaⅡ ， 其專用芯片改為 82750PB象素處理器和 82750DB顯示處理器 。 ? 82750PB 原理框圖 順序器 微碼RAM ALU 寄存器文件 桶形移位器 計(jì)數(shù) 象素插值器 數(shù)據(jù) RAM IN/OUT FIFO 統(tǒng)計(jì)譯碼器 VRAM指針 主機(jī)/VRAM接口 . . . . . . . ABUS 數(shù)據(jù) 地址 VBUS 微碼指令 BBUS ? 顯示處理器 82750DB ? Intel公司設(shè)計(jì)的 82750DB合并了全部模擬和數(shù)字處理部件 ,能通過內(nèi)部的控制寄存器編程 , 修改顯示處理器生成的視頻時(shí)序信號(hào)、各種掃描頻率以及不同視頻特征 , 能適應(yīng)不同制式不同型號(hào) (VGA, PAL, NTSC等 )彩色監(jiān)視和各種顯示的需要。 ? 82750DB能夠選擇每個(gè)象素的字長(zhǎng) ,每行的象素?cái)?shù)以及每列的行數(shù) , 以滿足 不同顯示分辨率的需要 。 ? 82750DB主要組成 (1) 象素?cái)?shù)據(jù)通道 (2) (3) YUV到 RGB的變換 (4) VBUS控制 (5) 象素均衡器 (6) D/A轉(zhuǎn)換器 ? 多媒體信息獲取與顯示設(shè)備 ? 多媒體計(jì)算機(jī)必須配臵必要的外部設(shè)備來完成多媒體信息獲取和顯示的功能 ? 常見有鼠標(biāo)、光筆、掃描儀、攝像機(jī)、觸摸屏、彩色顯示器、打印機(jī)等設(shè)備。 ? 圖像獲取設(shè)備 ? 數(shù)字化圖像獲取設(shè)備常見的有掃描儀(Scanner)、 數(shù)字照相機(jī) (Digital Camera)等靜態(tài)圖像獲取設(shè)備和攝像機(jī)等視頻圖像獲取設(shè)備。 ? 圖象數(shù)字化 ? 自然景物成象后的圖象信息以照片或視頻記錄介質(zhì)形成保存 ,這些圖象必須數(shù)字化成計(jì)算機(jī)能處理的數(shù)字化信息 , 才能被多媒體計(jì)算機(jī)處理 。 ? 對(duì)于照片和視頻圖象來說 , 不管是從圖象信息的空間分布和亮度 (顏色 )分布都是連續(xù)的 , 這些連續(xù)的信息量必須離散化 , 離散化的過程即數(shù)字化處理過程 , 它應(yīng)該包括空間位臵的離散和亮度電平的離散化 。 ? 步驟：采樣 , 量化 , 模數(shù)變換 ? 空間采樣 ? 一幅圖象在二維方向上分成 M N個(gè)網(wǎng)格 ,每個(gè)網(wǎng)格用一個(gè)亮度值來表示該區(qū)域亮度 ,這樣一幅圖象就離散化為 M N個(gè)亮度值來表示。 ? 這個(gè)過程稱為圖象的采樣 , 其中 M N稱為采樣的分辨率 , 網(wǎng)格的亮度值即為采樣值 。 ? 圖像的采樣 … N M ? 空間采樣的分類 ? 一維采樣用掃描方式 (如傳真 、 掃描儀等 )把二維圖象轉(zhuǎn)化為一維隨時(shí)間變化的信號(hào) 。 這樣得到的一維行掃描信號(hào)經(jīng)采樣實(shí)現(xiàn)圖象數(shù)字化 。 ? 二維采樣是固體攝象器件采用的通用方法 ,它把光電轉(zhuǎn)換和采樣功能結(jié)合起來。固體攝象器件由M N個(gè)光敏元件構(gòu)成 , 每個(gè)光敏元件對(duì)應(yīng)一個(gè)采樣點(diǎn) , M N個(gè)光敏元件構(gòu)成 M N個(gè)采樣點(diǎn)。 ? 量化 ? 所謂量化就是把連續(xù)的亮度值分為 K個(gè)區(qū)間 ,每個(gè)區(qū)間上對(duì)應(yīng)著一個(gè)亮度 I。 落于區(qū)間 i中的任何亮度值都以亮度值 Ii表示 ,共有 K個(gè)不同亮度值 。 ? 按照量化區(qū)間劃分方法 , 量化可分為均勻量化和非均勻量化。 ? 模數(shù)變換 ? 實(shí)現(xiàn)上述量化過程稱為模數(shù)變換 , 這個(gè)過程一般采用 PCM量化器來實(shí)現(xiàn) ,PCM量化是均勻