【正文】 5位 為提高圖象的 顯示速度 和減少圖象的數(shù)據(jù)量以 節(jié)省存儲空間 ，針對自然圖象、圖形、動畫等各有特點(diǎn)的圖象， CDI采用了四種基本的壓縮技術(shù) (1) 一維的 DYUV編碼 自然圖像 (2) RGB5： 5： 5編碼 高質(zhì)量圖形 DYUV圖像編碼 四、 CDI交互式多媒體系統(tǒng) 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 (3) CLUT編碼 (color look up table) 變化較快的圖形 工作原理就是調(diào)色板，顏色查找表 主要用于要求 變化較快 的圖形，便于對圖象進(jìn)行管理。 CLUT的內(nèi)容放在光盤上。 CDI系統(tǒng)中含有幾種不同的CLUT方式如圖所示。 CLUT8使用 8位 地址去查找 256種顏色的調(diào)色板寄存器， CLUT7有 128種顏色，而 CLUT4有 16種顏色。 四、 CDI交互式多媒體系統(tǒng) 8位 CLUT地址 4位 CLUT地址 4位 CLUT地址 0 7位 CLUT地址 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 (4) 一維行程編碼 動畫 0 1位 3位 CLUT地址 0 3位 CLUT 1位 地址 行程長度 (8位 ) 0 1位 3位 CLUT地址 1 1位 3位 CLUT地址 RL圖像編碼 0 1位 7位 CLUT地址 0 1位 7位 CLUT地址 行程長度 (8位 ) RL7 RL3 四、 CDI交互式多媒體系統(tǒng) 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 ? CDI圖像是由 4個(gè)圖像平面合成的。平面 1是一個(gè) 16 16像素的彩色游標(biāo)平面，平面 2和平面 3是全屏幕圖像平面，平面 4是背景平面。在軟件控制下， 這些平面上的圖可以按各種要求疊加生成一幅畫面顯示。 觀看方向 背景平面 全屏幕圖像平面 游標(biāo)平面 1 2 3 4 CDI的圖像平面 CDI圖像共有 4平面 四、 CDI交互式多媒體系統(tǒng) 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 CDI視頻處理子系統(tǒng) 系 統(tǒng) 總 線 存儲體 0 (RAM) 存取控制器 存儲體 1 (RAM) 實(shí)時(shí)解 碼器 0 實(shí)時(shí)解 碼器 1 顏色 切換 重疊 控制 平面重疊 像素保存 混合器 圖像影響因素 背景外部視頻 DYUV CLUT RL DYUV CLUT RL RGB RGB RGB RGB 平面 A 平面 B 模擬 記錄在 CDI光盤的數(shù)字信號可由 CDI視頻子系統(tǒng)還原 四、 CDI交互式多媒體系統(tǒng) 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 l 解碼： DYUV→YUV→RGB 8 ： 8： 8 CLUT→RGB 8 ： 8： 8 RL→CLUT→RGB 8 ： 8： 8 RGB 5： 5： 5→RGB 8 ： 8： 8 2 象素的顏色切換 ,用于在圖象平面上產(chǎn)生透明區(qū) 3 重疊圖象平面 4 像素保存，用于縮放圖象，改變圖象分辨率而不改變圖象大小那樣的馬賽克效應(yīng)。 5 混合圖象，用于組合每個(gè)圖象平面上的象素值變成一幅圖。 6 把數(shù)字圖象信號轉(zhuǎn)換成模擬 RGB信號。 四、 CDI交互式多媒體系統(tǒng) 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 音頻處理 子系統(tǒng) 視頻處理 子系統(tǒng) 存取 控制器 RAM 定位 裝置 鍵盤 選件 ROM CDRTOS CSD字體 CDDA 控制器 CDI 接口 MPU DMA 控制器 NVRAM 時(shí)鐘日歷 CD播放機(jī) RGB視頻信號 左通道 右通道 數(shù)據(jù) 控制信號 數(shù)據(jù)和控制 BUS CDI基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 四、 CDI交互式多媒體系統(tǒng) 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 CDI增強(qiáng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 四、 CDI交互式多媒體系統(tǒng) 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 CDRTOS軟件特點(diǎn) CDI有自己專用的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) CDRTOS， 它源于高性能的 OS9實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，是用 68000匯編語言寫成的。 ? CDRTOS是多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 。 ? CDRTOS的結(jié)構(gòu)是模塊化結(jié)構(gòu) 。 ? CDRTOS有設(shè)備獨(dú)立的 I/O接口 。 ? CDRTOS能夠處理多級樹形結(jié)構(gòu)的目錄 。 ? CDRTOS是中斷驅(qū)動的系統(tǒng)。 四、 CDI交互式多媒體系統(tǒng) 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 CDRTOS的結(jié)構(gòu)框圖 初始化 CSD FPM 應(yīng)用相關(guān)庫 系統(tǒng)運(yùn)行 時(shí)鐘 應(yīng)用相關(guān)庫 應(yīng)用程序 UCM PFM CD FM NRF 鍵盤 驅(qū)動 定位 驅(qū)動 音頻 驅(qū)動 視頻 驅(qū)動 CD 驅(qū)動 CDRTOS 內(nèi)核 設(shè)備驅(qū)動程序 操作系統(tǒng)內(nèi)核 系統(tǒng)相關(guān)庫 應(yīng)用層 四、 CDI交互式多媒體系統(tǒng) 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 五、 DVI多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 概述 ? DVI技術(shù)最早是由美國 David Sanaoff研究中心研究開發(fā)的交互式數(shù)字視頻裝置，這項(xiàng)技術(shù)研究成功后被GE公司購買，后又被 Intel買到手。 ? Intel和 IBM公司聯(lián)合開發(fā)，于 1989年在美國計(jì)算機(jī)博覽會推出第 1代產(chǎn)品 Action Media750 ? 1991年推出第 2代產(chǎn)品 Action MediaⅡ ， 在 Comdex一舉獲得了最佳多媒體產(chǎn)品獎和最佳展示獎。 Intel公司已將成功的 DVI多媒體系統(tǒng)做到一個(gè)母板上，并要把DVI技術(shù)集成在一個(gè)芯片上。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 ? DVI多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)特點(diǎn)： (1) 提供一種全數(shù)字化的方法。 (2) 先進(jìn)的視頻壓縮技術(shù) 。 (3) 聲音壓縮技術(shù)。 (4) 合成圖形 。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 DVI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其工作原理 1. DVI系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ? 第一代 DVI系統(tǒng) (DVIⅠ )由 3塊插板組成： DVI視頻板， DVI音頻板及 DVI多功能板。 ? 1991年推出的改進(jìn)的 DVI系統(tǒng) (DVIⅡ )將上述 3塊板集成在一個(gè)板上，視頻、音頻的獲取部分也都裝在上面，僅占一個(gè) IBM PC標(biāo)準(zhǔn)插槽，為用戶提供了方便。 ? Intel將系統(tǒng)外圍邏輯電路集成為 3個(gè)門陣列電路即82750H主機(jī)接口門陣列， 82750LV VRAM/SCSI/ Capture門陣列， 82750LA音頻子系統(tǒng)接口門陣列。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 ? 其他設(shè)備包括 1~16MBVRAM視頻處理器、音頻信號處理器、 D/A轉(zhuǎn)換器及模擬濾波器和DVI總線。 ? DVIⅠ 的核心部件是視頻像素處理器 82750PA和視頻顯示處理器 82750DA， DVIⅡ 將這兩個(gè)芯片升級為 82750PB和 82750DB， 使運(yùn)算速度提高了一倍。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 DVI II型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 ? DVIⅠ 型中 ， 82750PA像素處理速度為 ， 它采用微碼編程 ， 可以高速執(zhí)行像素處理的多種算法 。 82750DA是顯示處理器 ， 它和 82750PA并行工作 。 當(dāng)視頻像素處理器繪制和管理視頻 RAM中的位映射圖時(shí) ， 顯示處理器就把這個(gè)結(jié)果顯示在視頻屏幕上 。 ? DVIⅡ 型中，視頻子系統(tǒng)的關(guān)鍵芯片由 82750PB和 82750DB分別取代 82750PA和 82750DA。 82750PB是具有較寬指令字長 (48位 )的快速微碼處理器，在 25 MHz主頻下，運(yùn)行速度達(dá)25MIPS。 由于指令字長，且不同字段分別可以實(shí)現(xiàn)不同的控制和操作，提高了并行操作的功能，因此像素處理器的操作速度達(dá) 100 MIPS。 高速和微操作像素處理器特別適合圖像處理和各種運(yùn)算。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 ? 在 DVIⅠ 型系統(tǒng)中，音頻處理子系統(tǒng)是以 TI公司的 TMS320C10數(shù)字信號處理器 (DSP)做為專用音響處理器。 ? 經(jīng)過 TMS320C10音響協(xié)處理器輸出通道的數(shù)字化音響輸出信號，送到兩個(gè) 14位 D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬信號，再經(jīng)過兩個(gè)可編程帶寬濾波器進(jìn)行濾波，由左右兩個(gè)通道輸出，可產(chǎn)生較好的立體聲音響效果。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 ? DVIⅡ 型系統(tǒng)中音頻子系統(tǒng)由數(shù)字信號處理器 AD2105來實(shí)現(xiàn)，通過它完成音響信號的壓縮和解壓縮任務(wù)。 ? DVI系統(tǒng)中采用了 ADPCM算法把 16位的采樣數(shù)據(jù)編碼成 4位碼。 DSP芯片還能控制音量、采樣速率的變化，從 VRAM中抽取壓縮編碼數(shù)據(jù)，將解壓縮的音頻數(shù)據(jù)輸出送到 D/A轉(zhuǎn)換器，通過濾波后輸出。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 4. DVI總線和接口 ? 在 DVIⅠ 型系統(tǒng)中 ， 各子系統(tǒng)通過 PC總線相連 ，專門有一個(gè) DVI多功能板 ， 它由 3個(gè)功能模塊組成：其一是 CDROM接口控制器 ； 其二是擴(kuò)展內(nèi)存模塊 ； 最后一個(gè)是兩路操縱桿控制器接口 。 ? 在 DVIⅡ 型系統(tǒng)中 ， 把原 DVIⅠ 型中外圍邏輯電路合并成三個(gè)門陣列電路 ， 分別是 82750LH主機(jī)接口門陣列 、 82750LV VRAM/SCSI Capture接口門陣列和 82750LA音頻子系統(tǒng)接口門陣列 。 系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信通道是具有多路開關(guān)的 32位數(shù)據(jù)和地址總線 ，也稱為 “ DVI總線 ” 。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 CDROM控制器 ? 在 DVIⅠ 型系統(tǒng)中 ， CDROM控制器是為 Sony CDU100B型 CDROM驅(qū)動器而設(shè)計(jì)的 ， 也適用于其他兼容產(chǎn)品 。 ? DVIⅡ 型系統(tǒng)中 ， VRAM/SCSI/Capture門陣包括了一個(gè) SCSI接口 ， 這個(gè)接口可用于支持單個(gè)CDROM驅(qū)動器 ， 作為壓縮編碼視頻和音頻數(shù)據(jù)源 。 DVIⅡ 不需要外部擴(kuò)展卡就能支持 CDROM驅(qū)動器 。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 以 DVIⅡ 多媒體硬件系統(tǒng)具有下述特點(diǎn)： ①采用了高速專用視頻處理器 i750B， 具有實(shí)時(shí)處理視頻功能； ② DVI總線保證了高速傳輸； ③外圍邏輯集成到 3個(gè)門陣列， Action MediaⅡ 體積縮小； ④外圍接口設(shè)計(jì)方便了用戶 。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 DVI軟件開發(fā)環(huán)境 ? 1989年推出的第一代 DVI系統(tǒng)軟件是基于 DOS環(huán)境，采用了層次結(jié)構(gòu)模型，具有模塊化特點(diǎn)，其核心是 AVSS(Audio Video Support System)。 ? Intel和 IBM開發(fā)第二代 DVI系統(tǒng)中采用基于Windows的 DVI系統(tǒng)軟件，其核心為音頻 /視頻內(nèi)核 AVK(Audio/Video Kernel)， AVK能在不同的操作系統(tǒng)支撐環(huán)境下工作，而且為了實(shí)時(shí)響應(yīng)，能夠最少地依賴主機(jī) CPU。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 AVSS ? 應(yīng)用層 ? 高層次接口 DVI標(biāo)準(zhǔn) ? 高層次模塊低層次接口 DVI標(biāo)準(zhǔn) ? 驅(qū)動器接口模塊 ? 系統(tǒng) RAM接口模塊 ? 硬件 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 DVI I型系統(tǒng)軟件層次結(jié)構(gòu) 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 ? 最下層是 DVI系統(tǒng)硬件。 ? 硬件之上和硬件直接打交道的軟件是驅(qū)動程序，驅(qū)動程序模塊包括視頻驅(qū)動程序、音頻驅(qū)動程序以及多功能板驅(qū)動程序。 ? 驅(qū)動程序模塊層之上是驅(qū)動程序接口模塊層 。它 DVI系統(tǒng)中共有 4個(gè)驅(qū)動程序接口模塊： ①微碼接口模塊； ② 視頻接口模塊； ③ 多功能接口模塊； ④ 音響接口模塊 。 第 4章 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 ? 驅(qū)動程序接口模塊層之上