【正文】 專(zhuān)用的 ， 因此這種接口又稱(chēng)為 ATBUS接口或 AT接口 。 IDE硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的大多數(shù) 驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部已裝有控制器 ASIC芯片，它已把通常的控制器和驅(qū)動(dòng)器合成一體，不但能完成尋道、讀、寫(xiě)等驅(qū)動(dòng)器功能，而且可以完成將主機(jī)命令轉(zhuǎn)換成控制器的操作，即完成通常的控制器功能。 第 2章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 多媒體輸入 /輸出設(shè)備 多媒體輸入設(shè)備 1. 掃描儀 掃描儀 (Scanner)是繼鍵盤(pán) 、 鼠標(biāo)器之后的最常用的計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備 ， 它能將圖稿信息捕捉下來(lái)并轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別 、 編輯 、 存儲(chǔ)和顯示的數(shù)據(jù)形式 。 這里的圖稿可以是圖像 、 繪畫(huà) 、 照片 、 圖形和文字等 。 因此 ，掃描儀是一種多媒體信息處理的重要支持設(shè)備 。 第 2章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1) 掃描儀的構(gòu)成 掃描儀由光學(xué)成像、機(jī)械傳動(dòng)和轉(zhuǎn)換電路等三個(gè)部分組成。光學(xué)成像部分包括光源、光路和鏡頭，它將被掃描的圖稿轉(zhuǎn)變成光學(xué)信息；機(jī)械傳動(dòng)部分由控制電路、步進(jìn)電機(jī)、導(dǎo)軌和掃描頭等組成，它的主要功能是掃描定位，將掃描頭按一定的順序在圖稿上移動(dòng)；轉(zhuǎn)換電路部分包含光電轉(zhuǎn)換部件 CCD(電荷耦合器件 )和 A/D轉(zhuǎn)換器， CCD可以將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，而 A/D轉(zhuǎn)換器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。 第 2章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 2) 掃描儀的工作原理 掃描儀通過(guò)被掃描介質(zhì)的反射光或透射光的變化來(lái)捕獲圖稿內(nèi)容 。 被掃描圖稿的反射光線 (或透射光線 )經(jīng)過(guò)光學(xué)成像系統(tǒng) ， 聚焦在 CCD上 ， CCD將檢測(cè)到圖稿上每一個(gè)區(qū)域的反射 (透射 )光線的總和 ， 并將這些光信號(hào)變成電信號(hào) ， 再由 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換得到相應(yīng)的數(shù)字信號(hào) ， 由計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理和存儲(chǔ) 。 機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)裝有光學(xué)成像和 CCD的掃描頭在控制電路的控制下有順序地掃描圖稿 。 有專(zhuān)門(mén)的掃描軟件在顯示器上將掃描儀輸入的圖稿數(shù)字化數(shù)據(jù)還原成原來(lái)的圖稿內(nèi)容 。 第 2章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 掃描儀配置的軟件可使掃描儀的性能達(dá)到最佳化 ， 根據(jù)圖稿內(nèi)容的情況 ， 可以設(shè)置掃描區(qū)域 、 分辨率 、 亮度和圖像灰度等參數(shù) ， 使掃描得到的圖稿能與計(jì)算機(jī)顯示器的顯示模式相匹配 。 另外 ， 掃描儀輸入的圖稿數(shù)字化數(shù)據(jù)可以通過(guò)軟件來(lái)進(jìn)行增強(qiáng) 、 濾波 、 平滑和馬賽克效果等處理 。 掃描儀必須在操作系統(tǒng)中配置相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。 3) 掃描儀的主要性能指標(biāo) 掃描儀的主要性能指標(biāo)有分辨率 、 灰度級(jí) 、 色彩數(shù) 、掃描方式和掃描幅面等 。 第 2章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) (1) 分辨率 。 分辨率表征了掃描儀對(duì)圖稿細(xì)節(jié)的描述能力 ， 分辨率越高 ， 掃描儀獲得的圖稿越精細(xì) 、 逼真 。 目前 ， 掃描儀的分辨率通常在 200 dpi～ 9600 dpi(每英寸點(diǎn)數(shù) )之間 。 一般來(lái)說(shuō) ， 若掃描文本 ， 分辨率達(dá)到600 dpi已經(jīng)足夠了 ， 而掃描圖像時(shí)分辨率達(dá)到 1200 dpi或以上才能獲得令人滿(mǎn)意的圖像 。 第 2章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) (2) 灰度級(jí)和色彩級(jí) 。 灰度級(jí)是表示圖像顏色的深淺和亮度的等級(jí) 。 掃描儀的最低灰度級(jí)別只有兩級(jí) (1位 )，即黑白兩種像素 ， 稱(chēng)為二值圖；最高灰度級(jí)別為 4096級(jí) ，灰度級(jí)別越高 ， 掃描圖像的層次越豐富 。 色彩數(shù)表示彩色掃描儀所能產(chǎn)生的顏色范圍 ， 通常使用每個(gè)像素點(diǎn)的顏色數(shù)據(jù)位數(shù)來(lái)表示 ， 例如 8位顏色數(shù)據(jù)位 ， 可表示 256種顏色 。 若三基色 R、 G、 B(紅 、 綠 、藍(lán) )分別為 8位 ， 則稱(chēng)色彩深度為 24。 彩色掃描儀的色彩數(shù)在 18 bit～ 36 bit之間 ， 位數(shù)越高 ， 掃描得到的圖像色彩越逼真 。 第 2章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) (3) 掃描方式 。 對(duì)于平板彩色掃描儀 ， 具有一次掃描和三次掃描兩種不同的掃描方法 。 由于一次掃描的掃描速度快 、 掃描所得的圖像質(zhì)量高 ， 因此 ， 盡管它的技術(shù)難度大 、 成本高 ， 目前生產(chǎn)的掃描儀還是大都采用一次掃描方式 。 (4) 掃描幅面 。 掃描幅面表示掃描儀可掃描圖稿的最大尺寸 。 它基本上與復(fù)印紙的尺寸相當(dāng) ， 一般為 A4～ A0幅畫(huà) ， 也有一些特殊的大幅畫(huà)的掃描儀 。 第 2章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 4) 掃描儀的分類(lèi) 掃描儀可分為手持式 、 平板式和滾筒式三類(lèi) 。 (1) 手持式掃描儀：由手工移動(dòng)掃描儀從圖稿上經(jīng)過(guò) ，掃描寬度為 cm， 掃描大幅面圖稿時(shí)由軟件拼接 。 該掃描儀的分辨率為 300 dpi～ 2400 dpi， 色彩深度為 18 bit～ 24 bit。 其優(yōu)點(diǎn)是體積小 、 重量輕 、 價(jià)格低 ， 但掃描圖像容易失真 。 手持式掃描儀主要用于精度要求不高的場(chǎng)合 。 (2) 平板式掃描儀：由軟件控制掃描儀自動(dòng)完成掃描過(guò)程，掃描寬度為 A4幅面。該掃描儀的分辨率為 600 dpi～9600 dpi，色彩深度為 24 bit～ 36 bit。其優(yōu)點(diǎn)是速度快、精度高、操作簡(jiǎn)單，但其價(jià)格比手持式高。平板式掃描儀適用于多媒體平臺(tái)中的圖像掃描。 第 2章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) (3) 滾筒式掃描儀：掃描圖稿放在滾筒上，由軟件控制掃描頭自動(dòng)完成掃描過(guò)程。其掃描寬度大，可以用作大幅面圖稿的輸入。該掃描儀的分辨率為 600 dpi～ 4800 dpi，色彩深度為 24 bit～ 36 bit，除了具有平板式掃描儀的速度快、精度高、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)之外，還能連續(xù)掃描 (自動(dòng)進(jìn)紙 )。滾筒式掃描儀適合于 CAD圖形、地形圖等大幅面圖形 /圖像媒體的輸入。 第 2章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 2. 光學(xué)字符閱讀器 光學(xué)字符閱讀器，又稱(chēng) OCR(Optical Character Recognition), 本意為光學(xué)字符識(shí)別，是一種文字自動(dòng)輸入的設(shè)備。它通過(guò)掃描或攝像等光學(xué)輸入方法從紙介質(zhì)上獲取文字的圖像信息，利用各種模式識(shí)別算法分析文字的形態(tài)特征，判斷文字的標(biāo)準(zhǔn)編碼，并按通用格式存儲(chǔ)在文本文件中。目前 OCR對(duì)西文的輸入基本上已經(jīng)達(dá)到了實(shí)用的水平，對(duì)漢字的識(shí)別在速度和識(shí)別率等方面還有一定差距。在多媒體系統(tǒng)中， OCR被廣泛地用作文本輸入設(shè)備。 第 2章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1) 工作原理 OCR將文稿通過(guò)平板掃描儀掃描 ， 利用文字識(shí)別技術(shù)把文本的圖像信息轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以直接處理的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字代碼 ， 從而完成文稿自動(dòng)輸入的操作 。 由 OCR識(shí)別輸入的文本文件可以直接由 WPS或 WORD等文字處理軟件進(jìn)行編輯 ， 然后由顯示器顯示出被掃描輸入的文稿內(nèi)容 。 從用戶(hù)角度來(lái)看 ， 好像計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有閱讀文稿的能力 ， 因此稱(chēng)為 “ 閱讀器 ” 。 2) 主要性能指標(biāo) OCR的主要性能指標(biāo)包括識(shí)別范圍 、 識(shí)別速度和識(shí)別率等 。 第 2章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) (1) 識(shí)別范圍 。 ˙印刷體文本 ， 包括西文 、 中文的簡(jiǎn)體和繁體 。 ˙手寫(xiě)體文本 ， 包括工整手寫(xiě)體和手寫(xiě)草體 。 ˙表格 ， 主要指由框線組成的印刷表格 。 (2) 識(shí)別速度 。 OCR識(shí)別速度與計(jì)算機(jī)的 CPU配置和系統(tǒng)時(shí)鐘相關(guān) 。 在多能 Pentium 166機(jī)上 ， 識(shí)別速度為 86字 /秒；在 PentiumⅡ 266機(jī)上 ， 識(shí)別速度為 156字 /秒 。 第 2章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) (3) 識(shí)別率 。 OCR的識(shí)別率在很大程度上取決于掃描文本的圖像質(zhì)量 ， 在使用平板式掃描儀 ， 掃描分辨率大于 300 dpi的情況下 ， 印刷體文本的識(shí)別率可達(dá) 99%以上；工整書(shū)寫(xiě)的文稿的識(shí)別率可達(dá) 90%以上；一般的手寫(xiě)體 (不能有大的連筆 )文稿的識(shí)別率可達(dá) 80%左右 ， 若 OCR經(jīng)過(guò)多次學(xué)習(xí)個(gè)人手跡以后 ，識(shí)別率可提高到 95%以上 。 3. 觸摸屏 觸摸屏 (Touch Screen)是一種隨著多媒體技術(shù)發(fā)展而使用的輸入設(shè)備 。 當(dāng)用戶(hù)用手指點(diǎn)在屏幕上的菜單 、 光標(biāo) 、 圖符等光按鈕時(shí) ， 能產(chǎn)生觸摸信號(hào) ， 該信號(hào)經(jīng)過(guò)變換后成為計(jì)算機(jī)可以處理的操作命令 ， 從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互作用 。 使用觸摸屏操作計(jì)算機(jī)具有直觀 、 方便的特點(diǎn) 。 第 2章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 觸摸屏由傳感器 、 控制器和驅(qū)動(dòng)程序等三個(gè)主要部分組成 。 1) 傳感器 傳感器將手指的觸摸動(dòng)作轉(zhuǎn)變?yōu)橐唤M電壓信號(hào) ，傳遞給控制器 。 目前 ， 廣泛使用的觸摸屏傳感器可分為電容 、 電阻 、 紅外線 、 表面聲波和應(yīng)力計(jì)五種類(lèi)型 ，常用的觸摸屏大都使用表面聲波和電阻傳感器技術(shù) 。 2) 控制器 控制器用于控制傳感器并把觸摸電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) ， 經(jīng)過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的處理 ， 計(jì)算出手指觸摸坐標(biāo) x、 y， 然后通過(guò)接口輸入計(jì)算機(jī)內(nèi) 。 第 2章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 控制器可分為內(nèi)置式和外置式兩種 。 內(nèi)置式是一種卡 ， 連接方便 ， 價(jià)格低廉 ， 便于集成為一個(gè)系統(tǒng)中的一部分 。 外置式是一個(gè)盒子 ， 可借助于 RS232串行接口與計(jì)算機(jī)相連 ， 價(jià)格較貴 ， 但使用起來(lái)比較靈活 。 3) 驅(qū)動(dòng)程序 觸摸屏驅(qū)動(dòng)程序具有以下兩項(xiàng)功能： (1) 應(yīng)用程序利用驅(qū)動(dòng)程序直接對(duì)觸摸屏編程 ， 即使控制器輸送的觸摸數(shù)據(jù)可以直接適合于具體應(yīng)用程序使用； (2) 以鼠標(biāo)器 (或者鍵盤(pán) )作為交互輸入設(shè)備的應(yīng)用程序(包括 Windows下運(yùn)行的程序 )可以不作任何修改而使用觸摸屏作為交互輸入設(shè)備 ， 做到觸摸屏與鼠標(biāo)器操作一致 。 第 2章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 4． 其他多媒體輸入設(shè)備 圖形輸入設(shè)備還有數(shù)字化儀 ， 它由平板加上連接的手動(dòng)定位裝置組成 ， 主要用于輸入線型圖 ， 例如地圖 、地形圖 、 氣象圖等 。 數(shù)字化儀可以通過(guò)手動(dòng)定位筆方便地獲得每個(gè)線段的起始坐標(biāo) ， 從而實(shí)現(xiàn)線型圖輸入 。 電視攝像機(jī)是一種常用的視頻圖像獲取設(shè)備 ， 它由攝像鏡頭 、 固態(tài)攝像器件 (CCD)、 同步信號(hào)發(fā)生電路 、 偏轉(zhuǎn)電路 、 放大電路和電源等部件組成 。 其工作原理是：來(lái)自被攝景物的光線經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)形成光學(xué)圖像 ， 經(jīng)過(guò)光信號(hào)轉(zhuǎn)換成點(diǎn)信號(hào) ， 這些信號(hào)再經(jīng)過(guò)視頻卡轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) ， 輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi) 。 第 2章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 目前數(shù)碼相機(jī)已經(jīng)廣泛用于獲取靜態(tài)圖像 。 數(shù)碼相機(jī)的核心是電荷耦合器件 (CCD)， CCD表面的刻線密度直接與圖像的質(zhì)量有關(guān) ， 密度越大 ， 可識(shí)別的圖像細(xì)節(jié)越小 ，圖像越清楚 ， 數(shù)字化后的數(shù)據(jù)量也越大 。 數(shù)碼相機(jī)以 CCD面陣 (分辨率為 Mdpi)作為成像底片 。 它通過(guò) RS232串行接口與計(jì)算機(jī)相連接 ， 可以將拍攝到的圖像顯示在顯示器屏幕上 ， 并把數(shù)字化的圖像信號(hào)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的硬盤(pán)上 。目前數(shù)碼相機(jī)的圖像分辨率可達(dá) 1280 1024。 音頻的輸入常用的設(shè)備為麥克風(fēng) 、 錄音機(jī)和 CD機(jī) 。 麥克風(fēng)常用于語(yǔ)音的輸入 ， 如果要求錄制高保真度的聲音 ，可選用高質(zhì)量的麥克風(fēng) 。 音樂(lè)的輸入一般使用 CD機(jī) ， 在計(jì)算機(jī)上使用光盤(pán)機(jī) (CDROM驅(qū)動(dòng)器 )來(lái)播放 CD。 第 2章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 操縱桿是一種提供位置信息的輸入設(shè)備，能支持其他定點(diǎn)輸入設(shè)備 (如觸摸屏、數(shù)字化儀、光筆等 )，將它們輸入的位置和按鍵信息提供給應(yīng)用程序。在多媒體計(jì)算機(jī)上，操縱桿常用作游戲控制器，用來(lái)操縱電子游戲，因此俗稱(chēng)游戲桿，通常與聲卡的 MIDI接口相連接。操縱桿可以以模擬信號(hào)方式工作，也可以以數(shù)字信號(hào)方式工作，并可兼容各種游戲模式。目前，作為游戲桿操縱桿的常見(jiàn)類(lèi)型有游戲搖桿、游戲手柄和三維控制器等多種。 多媒體輸出設(shè)備 1. 顯示器 顯示器 (Monitor)又稱(chēng)監(jiān)視器 ， 是計(jì)算機(jī)最常用的輸出設(shè)備 。 它也是多媒體顯示輸出的主要設(shè)備 。 顯示器可分為 CRT顯示器和平板式顯示器兩類(lèi) ， 在這里主要介紹 CRT顯示器 。 第 2章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1) 顯示系統(tǒng) 顯示系統(tǒng)由顯示器和顯示適配器 (Adaptor)組成 。顯示器必須在顯示適配器的支持下才能正常工作 。 顯示器由陰極射線管 (CRT)和控制電路組成 。 顯示適配器俗稱(chēng)顯示卡 ， 由寄存器 、 視頻存儲(chǔ)器和控制電路三部分集成在同一塊板上組成 。 在一般情況下 ， 顯示器應(yīng)與顯示適配器配套使用 ， 不同的顯示器應(yīng)配置不同的顯示適配器 ， 這主要是因?yàn)轱@示適配器的工作頻率與顯示器的掃描頻率相同時(shí) ， 系統(tǒng)才能穩(wěn)定工作 。 第 2章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 2) 顯示器的工作原理 顯示器由陰極電子槍發(fā)射電子束，電子束在偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的控制下自左至右、由上而下地逐步掃描屏幕形成光柵，由視頻信號(hào)去調(diào)制電子束的強(qiáng)弱，使之在屏幕上產(chǎn)生有明暗層次的圖像畫(huà)面，每掃描一遍屏幕，圖像顯示光點(diǎn)的內(nèi)容就會(huì)刷新一次。若用紅、綠、藍(lán)三色的三槍電子束掃描屏幕，則它們將疊加形成彩色圖像。顯示器通過(guò)顯示適配器與計(jì)算機(jī)相連接，顯示適配器決定著顯示圖像或文字的