【正文】 是應(yīng)用支持層 ， 它主要包括兩個(gè)高層次的軟件包即一個(gè)圖形軟件包 ［ Gr］ ， 一個(gè)音頻視頻支持軟件 AVSS。 ? 最高層是應(yīng)用層 ， 它可以提供大量的應(yīng)用程序 。 對(duì)其支持的 DVI高層接口提供了多媒體編輯制作工具及創(chuàng)作語(yǔ)言 ， 方便了應(yīng)用軟件的開發(fā) 。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 AVSS概念模型 效果處理單元 演播單元 Bright Cont Color Tint skew 監(jiān)視器 Hook例程 L R 超級(jí) VCR模型 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 AVSS/RTX工作原理 ? AVSS概念模型稱之為超級(jí) VCR模型 。 ? 演播單元就是 AVSS功能的具體體現(xiàn) 。 ? 效果處理單元實(shí)際上是圖形庫(kù)功能的集合 。 ? 鉤掛 (Hook)例程是把專用圖形添加到視頻的特殊調(diào)用工具 。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 AVSS數(shù)據(jù)流 AVSS采用 3個(gè)并行的操作來(lái)播放數(shù)字視頻，它們都作為 RTX的任務(wù)： ? 輸入任務(wù)，它將一幀壓縮視頻讀進(jìn)內(nèi)存 ； ? 解碼任務(wù)，它請(qǐng)求像素處理器對(duì)該幀視頻進(jìn)行還原 ； ? 顯示任務(wù)，它將還原后的視頻幀在計(jì)算機(jī)顯示器上顯示。 這些任務(wù)必須每秒執(zhí)行 30次，以保證演播連續(xù)流暢。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 AVSS的數(shù)據(jù)流程 輸入任務(wù) 存儲(chǔ)設(shè)備 壓縮數(shù)據(jù) 緩沖區(qū) 解碼任務(wù) 解碼位圖矩陣 顯示任務(wù) 監(jiān)視器 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 AVSS的任務(wù)調(diào)度 RTX ? RTX的首要任務(wù)是為 AVSS提供 CPU資源，使運(yùn)動(dòng)視頻播放連續(xù)暢通。 ? 具體做法是給任務(wù)分配特定的優(yōu)先數(shù)，并查明在其執(zhí)行循環(huán)期間應(yīng)發(fā)出的事件等待時(shí)間。 ? RTX優(yōu)先級(jí)的范圍是從 0～ 15， 0為最高優(yōu)先級(jí)，15為最低優(yōu)先級(jí)。 AVSS輸入任務(wù)、解碼任務(wù)、顯示任務(wù)的運(yùn)動(dòng)優(yōu)先級(jí)分別為 5。 ? RTX調(diào)度是周期性地被激活，它基于主計(jì)時(shí)器中斷，調(diào)度任務(wù)是“ ready”表為其優(yōu)先順序?qū)虻摹? 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 AVSS/RTX性能評(píng)價(jià) ? 表明了把電視的真實(shí)感與計(jì)算機(jī)的交互性相結(jié)合是可行的，對(duì)以后許多多媒體系統(tǒng)開發(fā)影響很大，系統(tǒng)具有的交互圖形效果和音頻信號(hào)流的動(dòng)態(tài)混頻都超越了 VCR功能限制。 ? AVSS/RTX是基于 DOS環(huán)境開發(fā)的，沒(méi)有留出擴(kuò)展接口，可移植性和可擴(kuò)充性很差， RTX的任務(wù)調(diào)度依靠主機(jī) CPU。 因此 RTX調(diào)度技術(shù)需改進(jìn)。上述問(wèn)題在第二代 DVI系統(tǒng)軟件都得到了合理的解決。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 2. 基于窗口系統(tǒng)環(huán)境的 AVK ? AVK的概念模型： 多媒體系統(tǒng)軟件的核心是 AVK， 其概念模型是“數(shù)字視頻制作演播器”。 ? 數(shù)字式制作演播器主要的組成部分是：模擬設(shè)備接口，顯示管理器，采樣器，效果處理器以及音頻 /視頻混合器等 。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 多媒體數(shù)字式制作演播器 模擬量 I/O接口 主文件接口 應(yīng)用程序 模擬接口 采樣器 數(shù)據(jù)流管理區(qū) 顯示 管理器 音頻 /視頻混合器 效果 處理器 視頻 音頻 文件 程序控制 和通告 物理 通道 邏輯 通道 數(shù)字式制作演播室 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 ? DVIⅡ 系統(tǒng)概念模型是 “ 數(shù)字視頻制作演播器 ” 。這種模型要求多媒體技術(shù)模擬現(xiàn)代電視制作演播室，由特定硬件完成各項(xiàng)功能，并使應(yīng)用開發(fā)者具有同實(shí)際演播室一樣的創(chuàng)作自由度。 ? 一個(gè)典型的制作演播器應(yīng)包括混合器，磁帶，監(jiān)視系統(tǒng)，特技處理器以及為了記錄、修改和播放視頻和音頻信息聯(lián)在一起的其他設(shè)備。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 ? 數(shù)字式制作演播器主要組成部分： (1) 模擬接口 (2) 顯示系統(tǒng) (3) 采樣器 (4) 數(shù)據(jù)流控制器 (5) 效果處理器 (6) 混合器 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 AVK系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 應(yīng)用程序接口 API AVL 音頻 / 視頻庫(kù) AVD 音頻 /視頻驅(qū)動(dòng)器 DVI硬件 微碼引擎 AVK 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 AVK的數(shù)據(jù)流 ? AVK對(duì)數(shù)據(jù)流處理有兩方面優(yōu)點(diǎn)：一方面是從解壓縮位映射陣列分離顯示的位映射允許插入拷貝和改變比例尺的操作，它也允許改變窗口的視頻效果。另一方面由于 DVI硬件具有更多的功能，多個(gè)視頻窗口能夠同時(shí)顯示在屏幕上 。 ? 當(dāng)對(duì)于相同的顯示位映射數(shù)據(jù)執(zhí)行拷貝和變換比例尺操作時(shí)，為每個(gè)視頻數(shù)據(jù)流定位壓縮編碼數(shù)據(jù)緩沖區(qū)和解壓縮陣列數(shù)據(jù)。而 AVSS結(jié)構(gòu)是使用單個(gè)位映射陣列用于解壓縮和顯示。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 AVK數(shù)據(jù)流程圖 存儲(chǔ)設(shè)備 壓縮解碼數(shù)據(jù)緩沖器 輸入 任務(wù) 解壓縮 任務(wù) 顯示 任務(wù) 拷貝改 變比例 顯示位映射 解壓縮位映射陣列 監(jiān)視器 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 AVK的實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度工作過(guò)程 ? AVK微碼子程序集合執(zhí)行實(shí)時(shí)的任務(wù)調(diào)度，其主要組成部分是調(diào)度器 (DoMotion)， 緩沖區(qū) /數(shù)據(jù)流處理任務(wù)，命令表處理任務(wù)及周期處理任務(wù)等。 ? 當(dāng)視頻數(shù)據(jù)流正在播放時(shí)， DoMotion在主命令表處理任務(wù)和緩沖區(qū) /數(shù)據(jù)流處理任務(wù)之間循環(huán)。 ? 通過(guò)主命令表和設(shè)置隊(duì)列執(zhí)行微碼功能來(lái)完成微程序控制。 ? 周期處理任務(wù)調(diào)用隊(duì)列集函數(shù)，并且用隊(duì)列集函數(shù)從主機(jī)傳送命令到主命令表或命令表數(shù)據(jù)流，這樣就允許主機(jī)傳送指令到 82750PB像素處理器。 AVK協(xié)處理器用 82750PB，由 DoMotion執(zhí)行實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 AVK的實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 DVI圖像格式及壓縮算法 ? 靜態(tài)圖像處理 ： 靜態(tài)圖像壓縮的算法有 JPEG和行程算法 。 ? 視頻圖像壓縮 ： DVI技術(shù)采用兩種視頻圖像壓縮算法 ， 即 PLV和 RTV算法。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 六、 VCD與 DVD播放系統(tǒng) ? VCD播放系統(tǒng) ? DVD播放系統(tǒng) 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 VCD播放系統(tǒng) 1. VCD播放機(jī)的基本結(jié)構(gòu) ? VCD播放機(jī)是基于 MPEG1標(biāo)準(zhǔn)的交互視頻播放系統(tǒng)，它有兩種形式 ： (1) 使用 PC機(jī)構(gòu)成的播放系統(tǒng)，它是在 PC機(jī)加上MPEG解壓卡或解壓軟件升級(jí)而成； (2) VCD播放機(jī)加上電視機(jī)構(gòu)成。 ? VCD播放機(jī) 3個(gè)核心部件 ： (1) CD驅(qū)動(dòng)器 ， 或稱 CD加載器； (2) MPEG解碼器； (3) 微控制器 。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 典型的 VCD播放機(jī)結(jié)構(gòu) 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 2. VCD播放機(jī)的基本功能 (1) 支持 。 (2) 可把 NTSC制電視轉(zhuǎn)換成 PAL制電視 。 (3)播放不太清潔或者缺陷不大的 VCD盤時(shí)不會(huì)產(chǎn)生斷續(xù)圖像 ， CCube稱之為 ClearView技術(shù) 。 (4) 支持單盤和多盤加載器 。 (5)支持下列 CD盤格式 ： ， ， CDDA， 卡拉， CDI。 (6)支持的播放特性有 ： 1/2， 1/4， 1/8和 1/16的播放速度 ； 快速向前播放 ； 按時(shí)間搜索 。 (7)卡拉 OK功能 。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 DVD播放系統(tǒng) ? 與 VCD播放系統(tǒng)相差不大 。 ? 主要有下列部分組成 ： (1) DVD盤讀出機(jī)構(gòu) ； (2) DVDDSP； (3) 數(shù)字聲音 /視頻解碼器 MPEG2； (4) 微處理器。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 DVD播放系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 七、 多媒體工作站 工作站是市場(chǎng)上一種功能很強(qiáng)的小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一般特點(diǎn)是 ： ? 采用 UNIX操作系統(tǒng) ； ? 具有 GUI接口 ； ? 很強(qiáng)的圖形圖像處理功能 。 相對(duì)于傳統(tǒng)的工作站一般處理離散的媒體信息 ，多媒體工作站設(shè)計(jì)成為能同時(shí)處理離散和連續(xù)媒體信息的工作站系統(tǒng)。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 多媒體工作站系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ? 主存和具有自主控制器的二級(jí)存儲(chǔ)器 ； ? 用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理通用處理器 ； ? 處理離散媒體信息標(biāo)準(zhǔn)處理器 ； ? 面向圖形 、 音頻和視頻媒體的專用處理器 (例如包含一個(gè) DVI處理器的微碼解壓算法 )； ? 圖形和視頻適配器； ? 通信適配器 （ 如 ATM主接口 ） 。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 SGI工作站體系結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)處理器 實(shí)時(shí)處理器 N 圖形處理（選件） I/O處理器 實(shí)時(shí)處理器 1 存儲(chǔ)器 磁盤 I/O 網(wǎng)絡(luò) I/O 時(shí)鐘中斷 分離的處理器 限時(shí)處理 Sync BUS MP Link BUS Sync BUS …… 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 ? 在多媒體工作站內(nèi)，除了一條數(shù)據(jù)總線外數(shù)據(jù)將在能夠提供時(shí)間保證的第二條總線上傳送。 ? 總線可劃分為系統(tǒng)總線和外圍總線。系統(tǒng)總線諸如 ISA， EISA， Microchannel， Qbus和VMEbus， 僅支持有限的連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸。外圍總線諸如 SCSI， 是面向連續(xù)媒體的數(shù)據(jù)傳輸開發(fā)的。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 ? 主要的外圍設(shè)備是必要的輸入輸出設(shè)備。這些設(shè)備大多數(shù)是電子消費(fèi)品，具有低廉的價(jià)格。麥克風(fēng)，耳機(jī)及喇叭，攝象機(jī)即為典型的實(shí)例。 ? 計(jì)算機(jī)的視頻接口必須兼容大多數(shù)通用的視頻技術(shù) /標(biāo)準(zhǔn) 。 除了 CRT監(jiān)視器，越來(lái)越多的終端使用彩色 LCD技術(shù) 。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 ? 音頻和視頻數(shù)據(jù)在一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)的不同部件間復(fù)制 。 復(fù)制操作使用系統(tǒng)軟件具備的面向連續(xù)媒體的存儲(chǔ)管理功能 。 這種存儲(chǔ)管理需要有效的主存 ，除了 ROM， PROM， EPROM和部分靜態(tài)存儲(chǔ)元件 ， 廉價(jià)的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)模塊尤其需要 。 ? 工作站中數(shù)據(jù)復(fù)制由總線控制方法或 CPU執(zhí)行 ，但使用前一個(gè)方法并不總是可能的 。 大多數(shù)情況下 ， 復(fù)制操作由 CPU執(zhí)行 。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 4. 二級(jí)存儲(chǔ)器 ? 二級(jí)存儲(chǔ)器及其控制器的主要要求分別是高存儲(chǔ)容量和低訪問(wèn)時(shí)間。 ? 一方面為了得到高存儲(chǔ)容量，為 CDDA定義了CLV技術(shù)， CLV保證了在一個(gè)較長(zhǎng)的平均訪問(wèn)時(shí)間內(nèi)整個(gè)光盤數(shù)據(jù)密度為常數(shù)。 ? 另一方面，為了保證實(shí)時(shí)性須降低平均訪問(wèn)時(shí)間 ，應(yīng)采用 CAV技術(shù)。由于時(shí)間要求更重要，具有CAV系統(tǒng)比具有 CLV系統(tǒng)更適用于多媒體系統(tǒng)。 ? 對(duì)二級(jí)存儲(chǔ)器進(jìn)一步的需求廉價(jià)高容量，并且能將離散的和連續(xù)的媒體存儲(chǔ)在一起。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 ? 在一個(gè)多媒體工作站中 ， 必要的工作分布在不同的處理器 ， 但這并不意味著所有多媒體工作站必須是多處理機(jī)系統(tǒng) 。 這些處理器面向不同的任務(wù)設(shè)計(jì) 。 ? 將來(lái)的多媒體系統(tǒng)由多個(gè)通用處理機(jī)組成 ， 每個(gè)處理機(jī)將 DSP性能與 CPU性能結(jié)合在一起 。根據(jù)應(yīng)用的要求 ， 這些單元面向離散或連續(xù)媒體的專用的處理進(jìn)行配置 。 因此 ， 這會(huì)有可能提供一種多媒體工作站 ， 它根據(jù)應(yīng)用的要求定做處理器 。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 ? 在多媒體工作站可能在面向離散數(shù)據(jù)計(jì)算和連續(xù)數(shù)據(jù)處理區(qū)分。這些處理可能運(yùn)行在獨(dú)立的處理器上。 ? 提供了一個(gè)合適的操作系統(tǒng)，也許僅有一個(gè)處理器也能根據(jù)面向離散數(shù)據(jù)和連續(xù)數(shù)據(jù)處理之間的要求進(jìn)行共享。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 典型的多媒體工作站 O2工作站 ? 工作站系統(tǒng)硬件 ? 操作系統(tǒng)與應(yīng)用軟件