多媒體輸入輸出設(shè)備

1、 多媒體輸入輸出設(shè)備 林吉2014422常用多媒體設(shè)備3. 視頻信息采集和播放設(shè)備 顯示器 攝像頭 投影機(jī)4. 音頻信息采集和播放設(shè)備 麥克風(fēng) 音箱 1. 多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī) 什么是MPC MPC功能 MPC硬件配置2. 圖像信息輸入輸出設(shè)備 掃描儀 數(shù)碼相機(jī) 打印機(jī)1.多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)（Multimedia Computer）1.1 什么是MPC 基本概念一般而言，配備了多媒體的硬件系統(tǒng)和相應(yīng)的軟件系統(tǒng)，使其具有綜合處理圖、文、聲、像等信息的功能。這種計(jì)算機(jī)稱為多媒體計(jì)算機(jī)。 多媒體計(jì)算機(jī)中使用最廣泛的是多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)（Multimedia Personal Computer，MPC） MP

2、C同時(shí)也是一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，所以，人們經(jīng)常所講的多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)指的是符合MPC標(biāo)準(zhǔn)的、具有多媒體功能的個(gè)人計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱MPC。 1.多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī) 1.1什么是MPC MPC與一般PC機(jī)的主要區(qū)別在于MPC具有對(duì)圖形、圖像、音頻和視頻等信息處理更強(qiáng)的能力 。 主要特征（1）具有CD-ROM / DVD-ROM驅(qū)動(dòng)器 （2）輸入手段豐富 （3）輸出種類多、質(zhì)量高 （4）顯示質(zhì)量高 （5）具有豐富的軟件資源 1.多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī) 1.2MPC的功能 MPC與普通電腦比較普通電腦：具有數(shù)據(jù)處理、計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)通信、辦公自動(dòng)化等基本功能。家庭音像設(shè)備配有音質(zhì)和音色俱佳的立體聲聲效卡，使電腦成為有聲設(shè)備。聲

3、卡所配音樂(lè)設(shè)備數(shù)字接口（MIDI接口），可以連接各種音樂(lè)設(shè)備，使用戶可以自己編曲并演奏。高清晰度的彩電能觀看電視節(jié)目，其高清晰度的畫面是普通彩電望塵莫及的。全功能的“家庭影院”：能欣賞VCD影碟或卡拉OK影碟，還可以播放DVD。家庭教育、家庭娛樂(lè)的好伙伴多媒體教育軟件圖、文、聲并茂使教學(xué)過(guò)程非常直觀、生動(dòng)；多媒體娛樂(lè)軟件音樂(lè)動(dòng)聽、圖象艷麗，效果栩栩如生；交互式的電腦游戲更是讓人身臨其境。 基本配置歸納 1.3MPC基本配置（1）至少一個(gè)功能強(qiáng)大，速度快的中央處理器（2）可管理、控制各種接口與設(shè)備的配置（3）具有一定容量（盡可能大）的存儲(chǔ)空間（4）高分辨率顯示接口與設(shè)備（5）可處理音響的接口與設(shè)

4、備（6）可處理圖像的接口設(shè)備（7）可存放大量數(shù)據(jù)的配置1.多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)一般來(lái)說(shuō)，MPC的基本硬件結(jié)構(gòu)可以歸納為七部分：2.圖像信息輸入輸出設(shè)備 掃描儀概述2.1掃描儀（Scanner）掃描儀是一種圖像輸入設(shè)備，利用光電轉(zhuǎn)換原理，通過(guò)掃描儀光電的移動(dòng)或原稿的移動(dòng)，把黑白或彩色的原稿信息數(shù)字化后輸入到計(jì)算機(jī)中。 掃描儀是利用光電技術(shù)和數(shù)字處理技術(shù)，以掃描方式將圖形或圖像信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的裝置。掃描儀通常被用于計(jì)算機(jī)外部?jī)x器設(shè)備，通過(guò)捕獲圖像并將之轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以顯示、編輯、存儲(chǔ)和輸出的數(shù)字化輸入設(shè)備。掃描儀對(duì)照片、文本頁(yè)面、圖紙、美術(shù)圖畫、照相底片、菲林軟片，甚至三維對(duì)象都可作為掃描對(duì)象，它

5、可以提取和將原始的線條、圖形、文字、照片、平面實(shí)物轉(zhuǎn)換成可以編輯及加入文件中的裝置。廣泛適用于辦公自動(dòng)化，標(biāo)牌面板、印制板、印刷行業(yè)等。2.圖像信息輸入輸出設(shè)備便挾掃描儀滾筒式掃描儀2.1掃描儀（Scanner） 掃描儀種類便夾式掃描儀滾筒式掃描儀手動(dòng)手手動(dòng)式式掃描儀平面式掃描儀膠片掃描儀手動(dòng)式掃描儀平面式掃描儀膠片掃描儀2.圖像信息輸入輸出設(shè)備2.1掃描儀（Scanner） 掃描儀結(jié)構(gòu)機(jī)蓋稿臺(tái)滑軌鏈條掃描頭上蓋：上蓋主要是將要掃描的原稿壓緊，以防止掃描燈光線泄露。原稿臺(tái)：放置掃描原稿，設(shè)有標(biāo)尺線以方便原稿放置，能及時(shí)確定原稿掃描尺寸。光學(xué)成像部分：俗稱掃描頭，是圖像信息讀取部分。機(jī)械傳動(dòng)裝置

6、光電轉(zhuǎn)換部分2.1掃描儀（Scanner） 掃描儀結(jié)構(gòu)2.圖像信息輸入輸出設(shè)備光電轉(zhuǎn)換部分： 它是掃描儀的心臟。它是一塊安置有各種電子元件的印刷電路板。是掃描儀的控制系統(tǒng)，在掃描儀掃描過(guò)程中，它主要完成CCD信號(hào)的輸入處理，以及對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制，將讀取的圖像以任意的解析度進(jìn)行處理或變換。 主要部件是有：有AD變換器、BIOS芯片、IO控制芯片和高速緩存(Cache)。 BIOS芯片的主要功能是在掃描儀啟動(dòng)時(shí)進(jìn)行自檢。 IO控制芯片提供了連接界面和連接通道。 高速緩存則用來(lái)暫存圖像數(shù)據(jù)。如果把圖像數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)接?jì)算機(jī)里，那么就會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)丟失和影像失真等現(xiàn)象，如果先把圖像數(shù)據(jù)暫存在高速緩存里，然后

7、再傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，就減少了上述情況發(fā)生的可能性。現(xiàn)在普通掃描儀的高速緩存為512KB，高檔掃描儀的高速緩存可達(dá)2MB。2.圖像信息輸入輸出設(shè)備2.1掃描儀（Scanner） 機(jī)械傳動(dòng)裝置機(jī)械傳動(dòng)部分主要包括步進(jìn)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)皮帶、滑動(dòng)導(dǎo)軌和齒輪組如圖：步進(jìn)電機(jī)：它是機(jī)械傳動(dòng)部分的核心，是驅(qū)動(dòng)掃描裝置的動(dòng)力源。驅(qū)動(dòng)皮帶：掃描過(guò)程中，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)直接驅(qū)動(dòng)皮帶實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)掃描頭，對(duì)圖像進(jìn)行掃描滑動(dòng)導(dǎo)軌：掃描裝置經(jīng)驅(qū)動(dòng)皮帶的驅(qū)動(dòng)，通過(guò)在滑動(dòng)導(dǎo)軌上的滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)線性掃描的過(guò)程。齒輪組：是保證機(jī)械設(shè)備正常工作的中間銜接設(shè)備步進(jìn)電機(jī)2.圖像信息輸入輸出設(shè)備2.1掃描儀（Scanner） 掃描原理掃描儀掃描圖像的方式大至有

8、三種，即：以光電耦合器(CCD)為光電轉(zhuǎn)換元件的掃描、以接觸式圖像傳感器CIS(或LIDE) 為光電轉(zhuǎn)換元件的的掃描和以光電倍增管 (PMT)為光電轉(zhuǎn)換元件的掃描。以CCD為光電轉(zhuǎn)換原件的掃描原理 掃描原理圖反光鏡2.圖像信息輸入輸出設(shè)備2.1掃描儀（Scanner） 掃描原理開始掃描時(shí)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)掃描頭在原稿下面移動(dòng)，讀取原稿信息。掃描儀的光源為長(zhǎng)條形，照射到原稿上的光線經(jīng)反射后穿過(guò)一個(gè)很窄的縫隙，形成沿x方向的光帶，經(jīng)過(guò)一組反光鏡，由光學(xué)透鏡聚焦并進(jìn)入分光鏡。經(jīng)過(guò)棱鏡和紅綠藍(lán)三色濾色鏡得到的RGB三條彩色光帶分別照到各自的CCD上，CCD將RGB光帶轉(zhuǎn)變?yōu)槟M信號(hào)，此信號(hào)又被AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)

9、變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。掃描儀每掃描一行就得到原稿x方向一行的圖像信息，隨著沿y方向的移動(dòng)，直至原稿全部被掃描。反映原稿圖像的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)能夠接受的二進(jìn)制數(shù)字電子信號(hào)，最后通過(guò) USB等接口送至計(jì)算機(jī)。經(jīng)由掃描儀得到的圖像數(shù)據(jù)被暫存在緩沖器中，然后按照先后順序把圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)并存儲(chǔ)起來(lái)。當(dāng)掃描頭完成對(duì)原稿的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將圖稿全部掃描一遍，一幅完整的圖像就輸入到計(jì)算機(jī)中去了。所以說(shuō)，掃描儀的簡(jiǎn)單工作原理就是利用光電元件將檢測(cè)到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再將電信號(hào)通過(guò)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中。無(wú)論何種類型的掃描儀，它們的工作過(guò)程都是將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。所以，光電轉(zhuǎn)換是它們的核心工作

10、原理。掃描儀的性能取決于它把任意變化的模擬電平轉(zhuǎn)換成數(shù)值的能力。2.圖像信息輸入輸出設(shè)備2.1掃描儀（Scanner） 掃描儀性能指標(biāo)掃描分辨率： 掃描儀的精度。分辨率表示了掃描儀對(duì)圖像細(xì)節(jié)的表現(xiàn)能力，通常用每英寸上掃描圖像所含有的像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)表示，記做DPI (Dot Per Inch)。目前，掃描儀的光學(xué)分辨率為3001000 DPI。 掃描灰度級(jí)掃描儀圖像灰度層次的范圍?；叶燃?jí)表示灰度圖像的亮度層次范圍，級(jí)數(shù)越多說(shuō)明掃描儀圖像的亮度范圍越大，層次也越豐富。目前多數(shù)掃描儀的灰度為256級(jí)。掃描色彩數(shù) 色彩數(shù)表示彩色掃描儀所能產(chǎn)生的顏色范圍，通常用表示每個(gè)像素點(diǎn)上顏色的數(shù)據(jù)位數(shù)(bit)來(lái)表

11、示。如常說(shuō)的真彩色圖像指每個(gè)像素點(diǎn)的顏色用24位二進(jìn)制數(shù)表示，共可表示16.8 M種顏色，這種掃描儀也常稱為24位真彩色掃描儀。色彩數(shù)越多則掃描得到的圖像就越鮮艷、真實(shí)。2.圖像信息輸入輸出設(shè)備2.1掃描儀（Scanner） 掃描儀性能指標(biāo) 掃描速度 掃描速度有多種表示方法，通常使用在指定的分辨率和圖像尺寸下的掃描時(shí)間來(lái)表示。 掃描幅面掃描幅面表示可掃描圖稿的最大尺寸，常見的有A4、A3、A0幅面等。2.圖像信息輸入輸出設(shè)備2.2數(shù)碼相機(jī) 數(shù)碼相機(jī)概述 數(shù)碼相機(jī)結(jié)構(gòu)是一種利用電子傳感器把光學(xué)影像轉(zhuǎn)換成電子數(shù)據(jù)的照相機(jī)。主要由鏡頭，圖像傳感器，AD轉(zhuǎn)換器，MPU,存儲(chǔ)芯片，LCD組成。鏡頭：數(shù)碼

12、相機(jī)鏡頭作用與普通相機(jī)鏡頭作用相同，取景。CCD:將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。圖象傳感器是數(shù)碼相機(jī)的核心部件，其質(zhì)量決定了數(shù)碼相機(jī)的成像質(zhì)量。AD轉(zhuǎn)換器：將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的部件。：通過(guò)對(duì)圖象傳感器的感光強(qiáng)弱程度進(jìn)行分析，調(diào)節(jié)光圈和快門。存儲(chǔ)設(shè)備：作用是用于保存數(shù)字圖象數(shù)據(jù)。LCD:電子取景器、圖片顯示。2.圖像信息輸入輸出設(shè)備 成像原理黑白相機(jī)3CCD彩色相機(jī)單CCD彩色相機(jī)CCD數(shù)字原始圖形的有色分量數(shù)字原始圖像/u27/v_NjgzMzIxOTI.html3.視頻信息采集和播放設(shè)備3.1顯示器（display） 顯示器概述顯示器（display）通常也被稱為監(jiān)視器，它是一種將一定的電子文

13、件通過(guò)特定的傳輸設(shè)備顯示到屏幕上再反射到人眼的顯示工具。根據(jù)制造材料的不同，可分為：陰極射線管顯示器（CRT），等離子顯示器PDP，液晶顯示器LCD等。顯示器種類 3.視頻信息采集和播放設(shè)備3.1顯示器 CTR顯示器結(jié)構(gòu)CRT顯示器主要由電子槍（Electron gun），偏轉(zhuǎn)線圈（Deflection coils），蔭罩（Shadow mask），熒光粉層（(phosphor）和玻璃外殼（熒光屏）五部分組成。3.視頻信息采集和播放設(shè)備3.1顯示器 CTR顯示器的工作原理電子槍發(fā)射高速電子束，轟擊熒光粉層。熒光粉單元分別發(fā)出強(qiáng)弱不同的紅綠藍(lán)三種顏色的光。偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)控制電子束進(jìn)行快速的周期

14、掃描。蔭罩保證電子束準(zhǔn)確擊中每一個(gè)像素。場(chǎng)掃描速度決定畫面的連續(xù)感。3.視頻信息采集和播放設(shè)備3.2PDP顯示器 PDP顯示器工作原理PDP顯示器是在兩張超薄的玻璃板之間注入混合氣體，并施加電壓利用熒光粉發(fā)光成像的設(shè)備。 PDP顯示器特點(diǎn)等離子是一種自發(fā)光顯示技術(shù)，不需要背景光源，因此沒(méi)有LCD顯示器的視角和亮度均勻性問(wèn)題，而且實(shí)現(xiàn)了較高的亮度和對(duì)比度。而三基色共用同一個(gè)等離子管的設(shè)計(jì)也使其避免了聚焦和匯聚問(wèn)題，可以實(shí)現(xiàn)非常清晰的圖像。與LCD顯示技術(shù)相比，等離子的屏幕越大，圖像的色深和保真度越高。等離子技術(shù)也避免了LCD技術(shù)中的響應(yīng)時(shí)間問(wèn)題，而這些特點(diǎn)正是動(dòng)態(tài)視頻顯示中至關(guān)重要的因素。3.視

15、頻信息采集和播放設(shè)備3.4LCD顯示器液晶顯示器是將液晶置于兩片導(dǎo)電玻璃之間，利用液晶的物理特性，靠?jī)蓚€(gè)電極之間電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)，引起液晶分子的電場(chǎng)效應(yīng)，以控制光源透射或遮蔽功能，在電源開關(guān)之間產(chǎn)生明暗將影像顯示出來(lái)。 LCD顯示器工作原理 LCD顯示器與PDP顯示器的比較在屏幕尺寸上，等離子電視一般不小于37吋，因?yàn)橐獙⒋罅康牡入x子pixel擠入較小屏幕比較困難。在分辨率方面，等離子電視一般比不上LCD電視。在對(duì)比度方面，等離子電視優(yōu)于LCD電視，等離子電視的對(duì)比度為3000:1，LCD電視為800:1。但在比較明亮的地方，LCD電視的對(duì)比度將會(huì)提高而等離子電視會(huì)變得較差。在色彩方面，等離子電視能

16、夠顯示比較多樣的色彩，但兩者之間的差距正在縮小中。3.視頻信息采集和播放設(shè)備在產(chǎn)品壽命方面，LCD電視優(yōu)于等離子電視，前者僅需更換背光的燈泡，但等離子電視在影像色澤大幅消退之際必須整個(gè)汰舊換新。幸好等離子電視目前在這方面也有改善，大約使用六萬(wàn)個(gè)小時(shí)后才會(huì)明顯有這個(gè)問(wèn)題。在耗電量方面，等離子電視的耗電量比較高。 LCD顯示器與PDP顯示器的比較3.4LCD顯示器 無(wú)論是單色還是彩色顯示器，工作原理大概相同，那么問(wèn)題來(lái)了，通過(guò)電腦輸入的信號(hào)時(shí)怎樣轉(zhuǎn)化為圖形的呢？3.視頻信息采集和播放設(shè)備顯示主芯片顯示緩存數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（RAMDAC） BIOS 總線接口輸出接口3.3顯示適配器（顯卡） 顯卡組成主

17、芯片GPUBIOS總線接口顯存輸出接口3.視頻信息采集和播放設(shè)備3.2顯卡 顯卡的工作原理從總線 (bus) 進(jìn)入顯卡芯片 將 CPU 送來(lái)的資料送到顯卡芯片里面進(jìn)行處理。 video chipset 進(jìn)入 video RAM將芯片處理完的資料送到顯存。 顯存進(jìn)入 Digital Analog Converter (= RAM DAC)，由顯示顯存讀取出資料再送到 RAM DAC 進(jìn) 行資料轉(zhuǎn)換。 從 DAC 進(jìn)入顯示器 (Monitor)將轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)送到顯示屏 。3.視頻信息采集和播放設(shè)備3.3攝像頭 基本概念攝像頭（Camera）又稱為計(jì)算機(jī)相機(jī)，計(jì)算機(jī)眼等，是一種視頻輸入設(shè)備。 結(jié)構(gòu)與

18、原理當(dāng)光線光線照射到景物上時(shí)，景物上的光線反射通過(guò)鏡頭（LENS）聚焦生成的光學(xué)圖像投射到圖像傳感器（Sensor）表面上，產(chǎn)生光電反應(yīng)然后轉(zhuǎn)為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)A/D（模/數(shù)轉(zhuǎn)換）轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字圖像信號(hào)，再送到數(shù)字信號(hào)處理芯片（DSP）中加工處理，再通過(guò)數(shù)據(jù)線由USB接口傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中處理，通過(guò)顯示器就可以看到圖像了。3.視頻信息采集和播放設(shè)備3.1投影機(jī) 基本概念投影儀，是一種可以將圖像或視頻投射到幕布上的設(shè)備，投影機(jī)包括核心投影成像部件、光學(xué)引擎、電氣控制和接口三大主要部分，是一種用來(lái)放大顯示圖像或視頻的投影設(shè)備號(hào)。根據(jù)工作方式不同，有CRT，LCD，DLP等不同類型。 分類（1）CRT投影機(jī)（2）LCD投影機(jī)（3）DLP投影機(jī)（4）DLV投影機(jī) 性能（1）亮度 ：ANSI流明 （2）分辨率 ：（3）對(duì)比度 :（4）燈泡壽命 :10004000小時(shí) 4.音頻信息采集和播放設(shè)備4.1麥克風(fēng) 基本概念 基本原理 常用技術(shù) （1）碳麥克風(fēng) （2）動(dòng)態(tài)麥克風(fēng) （3）帶狀麥克風(fēng) （4）電容器麥克風(fēng) （5）晶體麥克風(fēng) 麥克風(fēng)（Microphone），學(xué)名為傳聲器，微音器。 麥克風(fēng)