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文檔簡介
第2章多媒體環(huán)境2.1多媒體系統(tǒng)2.2多媒體音頻2.3多媒體視頻2.4觸摸屏2.5視頻卡2.6掃描儀與投影機2.7數(shù)碼相機及數(shù)碼攝像機2.8多媒體光存儲器2.9USB和IEEE1394接口2.10多媒體計算機系統(tǒng)2.1.1多媒體系統(tǒng)的基本組成多媒體系統(tǒng)是一個復雜的軟、硬件結合的綜合系統(tǒng)。多媒體系統(tǒng)把音頻、視頻等媒體與計算機系統(tǒng)集成在一起組成一個有機的整體,并由計算機對各種媒體進行數(shù)字化處理。由此可見,多媒體系統(tǒng)不是原系統(tǒng)的簡單疊加,而是有其自身結構特點的系統(tǒng)。組成一個成熟而完備的多媒體系統(tǒng),其要求是相當高的。2.1多媒體系統(tǒng)1.計算機硬件系統(tǒng)構成多媒體系統(tǒng)除了需要較高配置的傳統(tǒng)計算機硬件之外,通常還需要音頻、視頻處理設備、光盤驅(qū)動器、各種多媒體輸入/輸出設備等。與常規(guī)的個人計算機相比,多媒體計算機的硬件結構只是多一些硬件的配置而已。目前,計算機廠商為了滿足越來越多用戶對多媒體系統(tǒng)的要求,采用兩種方式提供多媒體所需的硬件:一是把各種部件都做在計算機的主板上,如Tandy、Philips等公司生產(chǎn)的多媒體計算機;
二是生產(chǎn)各種有關的板、卡等硬件產(chǎn)品和工具,插入現(xiàn)有的計算機中,使計算機升級而具有多媒體的功能。一般來講,多媒體計算機的基本硬件結構有以下基本要求:
(1)功能強大、速度快的CPU。
(2)可存放大量數(shù)據(jù)的配置和足夠大的存儲空間。
(3)高分辨率的顯示接口與設備,可以使動畫、圖像圖文并茂地流暢顯示。
(4)高質(zhì)量的聲卡,可以提供優(yōu)質(zhì)的數(shù)字音響。2.多媒體接口卡多媒體接口卡是根據(jù)多媒體系統(tǒng)對獲取、編輯音頻或視頻的需要而插接在計算機上的。多媒體接口卡可以連接各種計算機的外部設備、解決各種多媒體數(shù)據(jù)輸入輸出的問題,建立可以制作或播出多媒體系統(tǒng)的工作環(huán)境。常用接口卡包括聲卡(音頻卡)、語音卡、聲控卡、圖形顯卡、光盤接口卡、VGA/TV轉(zhuǎn)換卡、視頻捕捉卡、非線性編輯卡等。3.多媒體外部設備
(1)視頻、音頻輸入設備。包括CD-ROM、掃描儀、攝像機、錄像機、數(shù)碼照相機、激光唱盤、MIDI合成器和傳真機等。
(2)視頻、音頻播放設備。包括電視機、投影儀、音響器材等。
(3)交互設備。包括鍵盤、鼠標器、高分辨率彩色顯示器、激光打印機、觸摸屏、光筆等。
(4)存儲設備。包括磁盤、優(yōu)盤和光存儲器等。
2.1.2多媒體計算機多媒體計算機簡稱為MPC,是指具有多媒體功能,符合多媒體計算機規(guī)范的計算機。1990年月11月,在Microsoft公司的主持下,Microsoft、IBM、Philips、NEC等較大的多媒體計算機廠商召開了多媒體開發(fā)者會議,成立了多媒體計算機市場協(xié)會(MultimediaPCMarketingCouncil,Inc),進行多媒體標準的制定和管理。該組織根據(jù)當時計算機的發(fā)展水平制定了多媒體計算機的基本標準MPC1,對多媒體計算機硬件規(guī)定了必需的技術規(guī)格。1995年6月,該組織更名為“多媒體PC工作組”(MultimediaPCWorkingGroup),公布了新的多媒體計算機標準,即MPC3。MPC3多媒體計算機配置示意圖如圖2-1所示。MPC3多媒體計算機的基本要點為:圖2-1MPC3多媒體計算機配置示意圖
微處理器:Pentium75MHz或更好的微處理器。內(nèi)存:8MB以上內(nèi)存。磁盤:1.44MB軟驅(qū),540MB以上的硬盤。圖形性能:可進行顏色空間轉(zhuǎn)換和縮放;視頻圖像子系統(tǒng)在視頻允許時可進行直接幀存取,以15位/像素、352×240分辨率、30幀/s播放視頻,不要求縮放和裁剪。視頻播放:Codec(編碼和解碼)都應在15位/像素、352×240分辨率、30幀/s(或352×288,25幀/s),播放視頻時支持同步的聲頻/視頻流,不丟幀。
聲卡:16位聲卡,波表合成技術,MIDI播放。
CD-ROM:傳輸速率600KB/s,平均訪問時間250ms,符合CD-XA規(guī)格,具備多段式能力。
MPC標準規(guī)定多媒體計算機的最低配置,可用一個簡單的公式表示為
MPC=微型機(PC)+CD-ROM+聲卡 一臺普通PC加上聲卡和CD-ROM驅(qū)動器,就能處理聲音和獲取較大容量的數(shù)據(jù),具備了多媒體的基本特性。
目前,MPC應具備的基本特征大致可歸納為:
(1)必不可少的CD-ROM,具有交互式播放和閱讀功能。一張光盤可以提供高達650MB的存儲容量,可以錄制音樂、動畫節(jié)目,存儲各文獻資料,例如字典、百科全書、技術文稿等,可為用戶提供最新的資料。MPC要具有交互式播放和閱讀功能,CD-ROM是不可缺少的配置。
(2)高質(zhì)量的數(shù)字音響功能。通常,MPC都具有將聲音轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(A/D)或?qū)?shù)字信號轉(zhuǎn)換成聲音(D/A)的功能,并且可以把數(shù)字信號存儲到硬盤上,再從硬盤上重放。此外,MPC配有音樂合成器接口MIDI(MusicalInstrumentDigitalInterface),可分別用來增加播放復合音樂和外接電子樂器、編輯樂曲的功能。(3)圖文、聲音同步播放。MPC能夠顯示來自光盤上文字、動畫、影視節(jié)目等,而且可以使畫面、聲音、字幕同步。
(4)具有管理多媒體的軟件平臺。目前,大量多媒體視聽軟件均以Windows環(huán)境為操作平臺,可以方便地在MPC上運行。MPC所提供的多媒體環(huán)境,正在改變?nèi)藗兪褂糜嬎銠C的方式。
可以將多媒體計算機系統(tǒng)劃分為三類:①多媒體個人計算機——MPC;②通用的計算機多媒體系統(tǒng),如Macintosh,CD-I,DVI等;③多媒體工作站。2.1.3多媒體系統(tǒng)分類
1.從對象的角度分類從多媒體系統(tǒng)所面向的對象來看,可分為四類:
(1)多媒體開發(fā)系統(tǒng)。該系統(tǒng)需要較完善的硬件環(huán)境和軟件支持,主要目標是為多媒體專業(yè)人員開發(fā)各種應用系統(tǒng)提供應用軟件開發(fā)和多媒體文件綜合管理能力。(2)多媒體演示系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一個功能齊全、完善的桌面系統(tǒng),用于管理用戶的聲音、圖像資源,提供專業(yè)化的多媒體演示,使觀眾有強烈的現(xiàn)場感受。用于介紹企業(yè)產(chǎn)品性能、科學研究成果等。
(3)家庭應用系統(tǒng)。只要在計算機上配置CD-ROM、聲卡、音箱和話筒,就可以構成一個家用多媒體系統(tǒng),用于家庭中的學習、娛樂等。(4)多媒體教育系統(tǒng)。多媒體可以在計算機輔助教學(CAI)中大顯身手。教育/培訓系統(tǒng)中融入了多媒體技術,可以做到聲、圖、文并茂,界面色彩豐富多彩,具有形象性和交互性,提高了學習的興趣和注意力,大大改善了教學效果,可用于不同層次的教學環(huán)境,如學校教學、企事業(yè)培訓、家庭學習等。
2.從應用角度分類從多媒體技術應用來看,可分為五類:
(1)多媒體出版系統(tǒng)。以CD-ROM光盤形式出版的各類出版物,已經(jīng)開始大量出版并代替?zhèn)鹘y(tǒng)的出版物,對于容量大、要求迅速查找的文獻資料等,使用CD-ROM光盤十分方便。
(2)多媒體信息咨詢系統(tǒng)。例如圖書情報檢索系統(tǒng)、證券交易咨詢系統(tǒng)等,用戶只需要按幾個鍵,多媒體系統(tǒng)就能以聲音、圖像、文字等方式給出信息。
(3)多媒體娛樂系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供的交互播放功能、高質(zhì)量的數(shù)字音箱、圖文并茂的顯示等特征,受到了廣大消費者的歡迎,給文化娛樂帶來了新的活力。
(4)多媒體通信系統(tǒng)。例如可視電話、視頻會議等,增強了人們身臨其境、如面對面交流一樣的感覺。
(5)多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。將多媒體技術和數(shù)據(jù)庫技術相結合,在普通數(shù)據(jù)庫的基礎上增加了聲音、圖像和視頻數(shù)據(jù)類型,對各種多媒體數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的組織和管理,如檔案、名片管理系統(tǒng)等。3.從研究和發(fā)展角度分類從多媒體技術的研究和發(fā)展來看,多媒體系統(tǒng)有兩大類:一是以計算機為基礎的多媒體化,如各計算機公司研究、推出的各種多媒體產(chǎn)品;二是在電視和聲像技術基礎上的進一步計算機化,如Philips、SONY等公司開發(fā)的許多產(chǎn)品。發(fā)展的趨勢是兩者的結合,即計算機和家用電器互相滲透、多種功能相結合,逐步走向標準化和實用化。2.2.1聲卡的功能聲卡在多媒體計算機系統(tǒng)中的作用如下:
(1)錄制(采集)、編輯、還原數(shù)字聲音文件。通過聲卡及相應驅(qū)動程序的控制,可采集來自話筒、收錄機等音源的信號,壓縮后存放于個人計算機系統(tǒng)的內(nèi)存或硬盤中;將硬盤或激光盤片上壓縮的數(shù)字化聲音文件還原,重建高質(zhì)量的聲音信號,放大后通過揚聲器輸出;對數(shù)字化的聲音文件進行編輯加工,以達到某一特殊效果??刂埔粼吹囊袅浚瑢Ω鞣N音源進行混合,即聲卡具有混響器的功能。2.2多媒體音頻(2)采集時,對數(shù)字化聲音信號進行壓縮,以便存儲;播放時,對壓縮的數(shù)字化聲音文件進行解壓縮。
(3)利用語音合成技術,通過聲卡朗讀文件信息,如讀英文單詞或句子。
(4)利用語音識別技術,通過聲卡識別操作者的聲音實現(xiàn)人機對話。
(5)提供MIDI功能,使計算機可以控制多臺具有MIDI接口的電子樂器。同時,在驅(qū)動程序的控制下,聲卡將以MIDI格式存放的文件輸出到相應的電子樂器中,發(fā)出相應的聲音。2.2.2聲卡的結構聲卡由聲音處理芯片、功率放大器、總線連接端口、輸入輸出端口、MIDI及游戲桿接口(共用一個)、CD音頻連接器等構成。不同的聲卡布置雖然不同,但是即便是最簡單的聲卡也具有以下結構組件:
(1)聲音處理芯片。聲音處理芯片通常是最大的、四邊都有引線的那只集成塊。它決定了聲卡的性能和檔次,其基本功能包括采樣和回放控制、處理MIDI指令等,有的還有混響、合聲等功能。(2)功率放大芯片。從聲音處理芯片出來的信號不能直接驅(qū)動揚聲器,功率放大芯片(簡稱功放)將信號放大以實現(xiàn)這一功能。
(3)總線連接端口。聲卡插入到計算機主板上的那一端稱為總線連接端口,它是聲卡與計算機交換信息的橋梁。根據(jù)總線可把聲卡分為PCI聲卡和ISA聲卡。目前市場上多為PCI聲卡。
(4)輸入/輸出端口。在聲卡與主機箱連接的一側(cè)有3~4個插孔,通常是“SpeakerOut”、“LineIn”、“LineOut”、“MicIn”等。聲卡與外部設備的連接如圖2-2所示。圖2-2聲卡與外部設備的連接①SpeakerOut端口連接外部音箱。②LineIn端口連接外部音響設備的“LineOut”端。③LineOut端口連接外部音響設備的“LineIn”端。④MicIn端口用于連接話筒,可錄制解說或者通過其他軟件(如漢王、天音話王等)實現(xiàn)語音錄入和識別。上述四種端口傳輸?shù)氖悄M信號,如果要連接高檔的數(shù)字音響設備,需要有數(shù)字信號輸出、輸入端口。高檔聲卡能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字聲音信號的輸入、輸出功能,輸出端口的外形和設置隨廠家不同而異,具體可以查看隨卡的說明書。
(5)跳線和接口。在較早期面市的聲卡上多數(shù)都有跳線,它的作用是給聲卡設置通道和中斷信號,以使操作系統(tǒng)與聲卡能進行信號傳輸。現(xiàn)在的絕大多數(shù)聲卡采用了軟件設置通道的方式,但是其上還是有跳線,這種跳線的作用是區(qū)分輸出的插孔是SpeakerOut還是LineOut。2.2.3聲卡的種類目前計算機硬件市場的聲卡主要分為兩類:8位聲卡和16位聲卡。
1.8位聲卡
8位聲卡最高采樣頻率為22(即每秒采樣22000個點),每一個采樣點用8位二進制表示,即對模擬信號的分辨率1/256,效果較差。2.16位聲卡目前,16位聲卡已廣泛取代了8位聲卡。16位聲卡的最高采樣頻率為44.1kHz(即每秒采樣441000個點),每一采樣點用16位二進制表示,即對模擬信號的分辨率為1/65536,效果較好。16位聲卡幾乎都是雙聲道(即立體聲),近期推出的16位聲卡采用了數(shù)字信號處理芯片,大大減輕了多媒體個人計算機系統(tǒng)中的負擔。圖2-3是一款較流行的創(chuàng)新聲卡。圖2-3創(chuàng)新聲卡2.2.4聲卡的安裝與設置
1.硬件安裝在使用聲卡之前要將它安裝到計算機上。PCI聲卡的硬件安裝步驟如下:
(1)斷開主機和顯示器電源,建議拔掉電源線插頭。
(2)打開主機箱,找一個空閑的PCI插槽,卸下該插槽對應機箱后部的擋板。
(3)把聲卡對準插槽,使有輸出接口的擋板面向機箱后側(cè),然后適當用力平穩(wěn)地將卡向下壓入槽中。注意將聲卡底部金手指的凹部與擴展槽中相應部位對齊,確保聲卡電路板底部的金手指與插槽接觸良好。
(4)將聲卡的金屬擋板用螺絲固定在條形窗口頂部。
(5)將音箱、話筒連接到聲卡的相應接口上。硬件安裝至此完畢。
2.軟件安裝安裝好聲卡硬件后,聲卡還不能工作,還需要正確安裝聲卡驅(qū)動程序(聲卡廠商以軟磁盤或光盤形式提供)。在安裝了聲卡硬件設備并重新啟動計算機后,系統(tǒng)就會發(fā)現(xiàn)它,只需要根據(jù)系統(tǒng)的提示步驟操作即可。圖2-4“音量控制”對話框3.聲卡測試安裝完聲卡驅(qū)動程序,通常系統(tǒng)會建議重新啟動計算機。若在Windows啟動中有啟動音樂,表明聲卡安裝成功,在Windows任務欄最右邊出現(xiàn)喇叭圖標??蓡螕衾葓D標,在彈出的音量控制框中拖動“音量控制”滑塊調(diào)節(jié)回放音量?!耙袅靠刂啤?VolumeControl)對話框如圖2-4所示。若沒有聲音播出,可能有兩種情況:一是插孔接觸不良,應檢查揚聲器插孔、音量開關等;二是配置產(chǎn)生沖突,進入控制面板的系統(tǒng)設置查看是否有沖突。2.2.5揚聲器人們使用多媒體計算機對聲音進行處理,最終目的是重放聲音。重放聲音的工作由聲音還原設備承擔。所有的聲音還原設備全部使用音頻模擬信號,把這些設備與聲卡的線路輸出端口或喇叭輸出端口進行正確的連接,即可播放計算機中的聲音。主要的聲音還原設備如下:
(1)耳機。一般采用阻抗為8Ω、16Ω、32Ω的立體聲耳機。(2)小型分立式揚聲器。這是一種自帶電源和音頻放大器的小型音箱,通常是多媒體計算機的配套設備。這種帶有電源和音頻放大器的小音箱左、右聲道各配置—個,叫做“有源音箱”,帶有防磁功能,其輸入信號的幅度在80~1000mV,通常與聲卡的線路輸出(LineOut)端口相連。(3)內(nèi)置揚聲器。一種把揚聲器放在計算機設備內(nèi)部的配置方式。例如,把揚聲器放置在顯示器的內(nèi)部,也有把揚聲器放置在計算機的主機箱中。由于計算機設備內(nèi)部的電子器件密集,因此內(nèi)置揚聲器普遍采用電磁屏蔽設計,防止與計算機中的其他部件互相干擾。另外,由于受到計算機內(nèi)部空間的限制,內(nèi)置揚聲器的體積不會很大,因此這類揚聲器具有高音清脆、中音透明度不夠、低音不足的特點。內(nèi)置揚聲器的優(yōu)點是不占多余的空間,并且沒有揚聲器與聲卡之間的阻抗匹配問題。(4)外掛揚聲器。外掛揚聲器的體積比內(nèi)置揚聲器略大,音質(zhì)也較好。外掛揚聲器通常掛在顯示器的兩側(cè),形似顯示器的耳朵。外掛揚聲器就外形而言,有扁平型、箱型、圓型、藝術型等多種形狀,但體積和重量都不太大。外掛揚聲器就功能而言,分有源音箱和無源音箱兩大類。無源音箱直接與聲卡的喇叭輸出端口相連接,其特點是連接簡單,重量輕,輸出功率較小。有源音箱帶有功率放大器,與聲卡的線路輸出(LineOut)端口相連接,特點是輸出功率較大,連接線較多,并且有一定的重量。(5)獨立的揚聲器系統(tǒng)。要想獲得高品質(zhì)的音響效果,多媒體計算機就需要一個性能優(yōu)良的獨立的揚聲器系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括音響放大器、專業(yè)音箱和專用音頻連接線。就功能配置而言,揚聲器系統(tǒng)有普通立體聲系統(tǒng)、高保真立體聲系統(tǒng)、臨場感立體聲系統(tǒng)和環(huán)繞立體聲系統(tǒng)等。普通立體聲系統(tǒng)一般配置兩個音箱,分別放置在聆聽位置前端的兩側(cè),以滿足一般多媒體制作的需要。高保真立體聲系統(tǒng)通常配置兩個以上的音箱,除了左、右聲道的兩個音箱以外,還在中間位置配置低音音箱,并且根據(jù)音箱覆蓋的頻率范圍,配置體積小巧的高音音箱。
臨場感立體聲系統(tǒng)模擬音樂會的臨場感覺,在空間上設置多個音箱。每個音箱注重高音、中音、低音的質(zhì)量和響度平衡,并且注重聲像重現(xiàn)的位置?!?.1"是指兩個前置音箱和一個低音音箱。“4.1"是指兩個前置音箱、兩個環(huán)繞音箱和一個低音音箱?!?.1"是指兩個前置音箱、兩個環(huán)繞音箱、一個中置音箱和一個低音音箱。圖2-5是一款創(chuàng)新公司生產(chǎn)的5.1環(huán)繞立體聲音箱。目前,比較典型的系統(tǒng)是“5.1"環(huán)繞立體聲系統(tǒng)。圖2-5創(chuàng)新5.1環(huán)繞立體聲音箱2.3.1多媒體視頻概述凡是通過視覺傳遞信息的媒體,都屬于視覺媒體。視頻是多媒體的重要組成部分,是人們?nèi)菀捉邮艿男畔⒚襟w。視頻包括靜態(tài)視頻(靜態(tài)圖像)和動態(tài)視頻(電影、動畫)。動態(tài)視頻信息是由多幅圖像畫面序列構成的,每幅畫面稱為一幀。每幅畫面保持一個極短的時間,利用人眼的視覺暫留效應快速更換另一幅畫面,連續(xù)不斷,就產(chǎn)生了連續(xù)運動的感覺。如果把音頻信號加進去,就可以實現(xiàn)視頻、音頻信號的同時播放。2.3多媒體視頻
2.3.2顯卡
1.顯卡的基本原理顯卡的主要作用是對圖形函數(shù)進行加速。在Windows操作環(huán)境下,CPU已經(jīng)無法對眾多的圖形函數(shù)進行處理,而根本的解決方法就是采用圖形加速卡。圖形加速卡擁有自己的圖形函數(shù)加速器和顯存,專門用來執(zhí)行圖形加速任務。圖形加速卡的速度受所使用的顯存類型和驅(qū)動程序的影響,因此可以減少CPU所必須處理的圖形函數(shù),從而提高計算機的整體性能,多媒體功能也就容易實現(xiàn)。2.顯卡的結構顯卡上主要的部件有顯示芯片、RAMDAC、顯示內(nèi)存、BIOS、VGA插座、特性連接器等。有的顯卡上還有可以連接彩電的TV端子或S端子。近期出現(xiàn)的顯卡由于運算速度大,發(fā)熱量大,在主芯片上附加一個散熱風扇或散熱片。圖2-6是目前較為流行的“七彩虹”顯卡。
圖2-6“七彩虹”顯卡3.顯卡的類型顯卡插在主機板的擴展插槽上,其輸出通過電纜與顯示器相連。不過,目前也把顯卡集成在主機板上,做成“二合一”產(chǎn)品,目的是為了進一步降低成本。與集成在主機板上的顯卡相比,獨立的顯卡性能優(yōu)越、工作穩(wěn)定,盡管價格相對貴一些,大部分人還是選用獨立的顯卡。
(1)一般顯卡——完成顯示基本功能,顯示性能的優(yōu)劣主要由品牌、工藝質(zhì)量、緩沖存儲器容量等因素確定。(2)圖形加速卡——目前以AGP顯卡為主,帶有圖形加速器。該卡在顯示復雜圖像、三維圖像時速度較快。
(3)3D圖形卡——專為帶有3D圖形的高檔游戲開發(fā)的顯卡,三維坐標變換速度快,圖形動態(tài)顯示反應靈敏、清晰。
(4)顯示/TV集成卡——在顯卡上集成了TV(電視)高頻頭和視頻處理電路,使用這種顯卡既可顯示正常多媒體信息,又可收看電視節(jié)目。(5)顯示/視頻輸出集成卡——在顯卡上集成了視頻輸出電路,在把信號送至顯示器顯示正常信號的同時,還把信號轉(zhuǎn)換成視頻信號,送到視頻輸出端子,供電視或錄像機接收、錄制和播放之用。2.3.3顯卡的安裝與顯示效果的設置
1.硬件安裝步驟
AGP顯卡的硬件安裝可按以下步驟進行:
(1)斷開主機和顯示器電源,建議最好拔掉電源線插頭。
(2)打開機箱,尋找并確認主板上的AGP總線插槽,卸下機箱后部與AGP插槽對應的金屬防塵片。(3)把AGP卡對準AGP擴展槽,使有輸出接口的擋板面向機箱后側(cè),然后適當用力平穩(wěn)地將卡向下壓入槽中。注意,顯卡底部金手指上的凹部與擴展槽中相應凸部對齊,確保顯卡電路板底部的金手指與插槽接觸良好。
(4)將顯卡的金屬擋板用螺絲固定在條形窗口頂部。
(5)將顯示器的15針插頭插入顯卡的VGA接口插座中,并擰緊連接口兩側(cè)的螺絲。硬件安裝至此完畢。2.安裝顯卡驅(qū)動程序正確安裝AGP顯卡驅(qū)動程序和DirectX是使用好AGP顯卡的必要條件,大多數(shù)AGP顯卡均與其驅(qū)動程序配套提供DirectX。此外,還必須安裝主板芯片組的AGPDriver(AGP硬件驅(qū)動程序)。AGPDriver中的XXGART.VXD虛擬設備驅(qū)動(管理)程序提供了主板芯片組對AGP接口的支持,所以可以把AGP顯卡的軟件安裝分為三個步驟:3.顯示效果的設置
1)分辨率和顏色數(shù)的設置在桌面上任意處單擊鼠標右鍵,然后選取屬性,此時系統(tǒng)會彈出一個“顯示屬性”對話框。在對話框中選擇“設置”選項卡,在該對話框中,可以根據(jù)自己的愛好選擇相應的顏色數(shù)和分辨率。①升級操作系統(tǒng);②安裝顯卡驅(qū)動程序和DirectX;③安裝主板芯片組的AGPDriver。
2)刷新頻率的設置刷新頻率越高,屏幕顯示越穩(wěn)定,不會產(chǎn)生閃爍,可避免視覺疲勞。但刷新頻率也受到顯卡的限制。在分辨率和顏色數(shù)設置后,應選擇顯卡能支持的最高刷新頻率。2.4觸摸屏2.4.1觸摸屏的組成觸摸屏是一種坐標定位裝置,屬于輸入設備。觸摸屏由三部分組成:觸摸屏控制卡、透明度很高的觸摸檢測裝置和驅(qū)動程序。在使用時,把觸摸檢測裝置貼在顯示器顯像管的玻璃表面,顯示器的顯示信息可輕易透過觸摸檢測裝置,人們幾乎感覺不到它的存在。當人們用手觸摸顯示器上顯示的菜單或按鈕時,實際上觸摸的是觸摸檢測裝置。隨后,該裝置將觸摸位置的坐標信息傳送給觸摸屏控制卡,進而送往計算機主機,命令計算機做出相應的響應。圖2-7
觸摸屏控制卡是觸摸屏的一個重要組成部分,它帶有一個獨立的CPU和固化在芯片中的監(jiān)控程序。觸摸屏控制卡的主要作用有四個:①接收觸摸位置檢測到的觸摸信號;②將觸摸信號轉(zhuǎn)換成對應的坐標數(shù)據(jù);③將坐標數(shù)據(jù)傳送到主機;④接收主機送來的命令,并加以執(zhí)行。2.4.2觸摸屏的分類觸摸屏按照安裝方式分類,可分為四種:外掛式、內(nèi)置式、整體式和投影儀式。按照技術原理分類,有五種類型:①紅外線觸摸屏——通過紅外線傳感器的觸摸屏;②電容觸摸屏——利用人體可改變電容量的原理,使用電容傳感器的觸摸屏;③電阻觸摸屏——用電阻膜作為傳感器的觸摸屏;④表面聲波觸摸屏——使用聲波傳感器和反射器的觸摸屏;
⑤矢量壓力觸摸屏——通過對矢量壓力敏感的傳感器進行檢測的觸摸屏。觸摸屏設備由硬件和軟件組成,可以分為接觸式和非接觸兩種。接觸式用手指等物體接觸其表面,分辨率高,但價格較貴,并且實際接觸將使壽命降低;非接觸式使用紅外光學技術,通過用戶的手指阻斷交叉的紅外光束來獲得位置信息,價格便宜,使用壽命可達10萬小時。雖然分辨率不高,但足以作為手指觸摸輸入使用。2.5視頻采集卡與非線性編輯卡2.5.1視頻卡的概念及分類
1.視頻轉(zhuǎn)換卡視頻轉(zhuǎn)換卡將計算機的VGA顯示信號轉(zhuǎn)換成PAL制、NTSC制或SECAM制的視頻信號,輸出到電視機、視頻監(jiān)視器、錄像機、激光視盤刻錄機等視頻設備中。
2.視頻采集卡視頻采集卡可將視頻信號源的信號轉(zhuǎn)換成靜態(tài)的數(shù)字圖像信號,進而對其進行加工和修改,并保存成標準格式的圖像文件。
3.非線性編輯卡非線性編輯卡可實現(xiàn)動態(tài)視頻、聲音的同時捕獲,并對其進行壓縮、編輯、存儲和播放等,它是一種功能比較全面的高級視頻卡。
4.視頻壓縮卡視頻壓縮卡是采用JPEG和MPEG數(shù)據(jù)壓縮標準,對視頻信號進行壓縮和解壓縮處理,主要用于制作視頻演示片段、轉(zhuǎn)換錄像帶為VCD光盤、制作商業(yè)廣告和旅游介紹等場合。
5.視頻合成卡視頻合成卡可以將計算機制作的文字、圖片以及字幕疊加到模擬視頻信號源上。常見的模擬視頻信號源有錄像帶、光盤、錄像機、攝像機以及電視機等。利用視頻合成卡提供的功能,可輕松地制作電視字幕、帶解說詞和標題的家用錄像帶以及VCD的視頻素材等。
6.視頻解壓縮卡視頻解壓縮卡是采用MPEG數(shù)據(jù)壓縮技術對視頻信號進行解壓縮,主要用于重放VCD光盤的信息。該卡目前已經(jīng)很少使用,基本上被解壓縮軟件所取代。
2.5.2視頻采集卡視頻采集卡又稱視頻捕捉卡,其功能是將視頻信號采集到計算機中,以數(shù)據(jù)文件的形式保存在硬盤上。視頻采集卡是進行視頻處理必不可少的硬件設備,通過它,就可以把攝像機拍攝的視頻信號從攝像帶上轉(zhuǎn)存到計算機中,再利用相關的視頻編輯軟件,對數(shù)字化的視頻信號進行后期編輯處理,比如剪切畫面,添加濾鏡、字幕和音效,設置轉(zhuǎn)場效果以及加入各種視頻特效等,最后將編輯完成的視頻信號轉(zhuǎn)換成標準的VCD、DVD以及網(wǎng)上流媒體等格式。視頻采集卡按照用途可分為廣播級視頻采集卡、專業(yè)級視頻采集卡和民用級視頻采集卡,它們檔次的高低主要是采集圖像的質(zhì)量不同。視頻采集卡的外觀如圖2-8所示。
圖2-8視頻卡
1.視頻卡一般具有以下四個基本特性
(1)視頻輸入特性。支持PAL制式、NTSC制式和SECAM制式的視頻信號模式,利用驅(qū)動軟件的功能,可選擇視頻輸入的端口。
(2)圖形與視頻混合特性。以像素點為基本單位,精確定義編輯窗口的尺寸和位置,并將256色模式的圖形與活動的視頻圖像進行疊加混合。
(3)圖像采集特性。將活動的視頻信號采集下來,生成靜止的圖像畫面,然后保存在存儲介質(zhì)中。(4)畫面處理特性。對畫面中顯示的圖像或視頻信號進行多種形式的處理,例如,按照比例進行縮放。對視頻圖像進行定格,然后保存畫面或調(diào)入符合要求的圖像。對畫面內(nèi)容進行修改和各種編輯,改變圖像的色調(diào)、色飽和度、亮度以及對比度等。視頻卡不但能把視頻圖像以不同的視頻窗口大小顯示在計算機的顯示器上,而且還能提供特殊效果,如凍結、淡出、旋轉(zhuǎn)、鏡像等。一些視頻卡還有硬壓縮功能,采集速度快。2.視頻卡的工作原理多通道的視頻輸入用來接收視頻輸入信號,視頻源信號首先經(jīng)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,然后由視頻采集控制器對其進行剪裁、改變比例后壓縮存入幀存儲器。幀存儲器的內(nèi)容經(jīng)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號輸出到電視機或錄像機中。視頻卡的結構如圖2-9所示。圖2-9視頻卡的結構
視頻采集卡有兩種基本類型:
(1)靜態(tài)圖像獲取卡,又叫幀采集卡。當把攝像機接在該卡上時,從計算機顯示屏上可以看到鏡頭里的圖像,用鼠標單擊屏幕上的“捕獲”按鈕,便可獲取一幅圖像,并可把圖像存儲在計算機的硬盤上。
(2)動態(tài)圖像捕捉卡,也稱視頻實時捕捉卡。如果在該卡上接一個電視信號或錄像機,當在計算機屏幕上看到影像時單擊“捕獲”按鈕,則捕捉卡就可實時地將輸入的動態(tài)視頻存儲到計算機的硬盤上。視頻采集卡與視頻信號源的連接如圖2-10所示。
圖2-10視頻采集卡與視頻信號源的連接
2.5.3非線性編輯卡
1.工作原理非線性編輯卡首先把通過錄像機、攝像機等設備采集到的模擬視/音頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,經(jīng)壓縮后形成數(shù)字信號存儲到硬盤中,然后運用軟件對存儲在硬盤中的視/音頻等各種數(shù)據(jù)進行編輯、加特技和動畫、添加字幕等綜合處理,最后把處理好的數(shù)字信號解壓為模擬信號進行錄制。如果配備有數(shù)字錄/放像機,則不需要經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換,直接采集數(shù)字信號到硬盤存儲即可。
2.主要功能非線性編輯卡主要有以下功能:
(1)實時編輯:直接制作,無需生成,所見即所得,提高了編輯效果。
(2)素材采集:可以將各種動態(tài)或靜態(tài)素材采集到計算機中并存儲為數(shù)字信號。
(3)特技處理:對于視頻素材,特技處理包括轉(zhuǎn)場、特效、合成疊加;對于音頻素材,特技處理包括轉(zhuǎn)場、特效。令人震撼的畫面效果就是在這一過程中產(chǎn)生的。而非線性編輯軟件功能的強弱,往往也體現(xiàn)在這方面。
(4)字幕制作:字幕是節(jié)目中非常重要的部分,它包括文字和圖形兩個方面。在Premiere中制作字幕很方便,可以實現(xiàn)多種效果,并且還有大量的模板可以選擇。
(5)輸出與生成:節(jié)目編輯完成后,就可以輸出回錄到錄像帶上,也可以生成視頻文件并發(fā)布到網(wǎng)上或者刻錄成VCD和DVD等。
3.輸入/輸出接口和輸出格式
(1)輸入/輸出視/音頻接口有復合端口、S-VIDEO端口、色差分量接口YUV和IEEE1394接口、SDI接口、SDTI接口以及平衡/非平衡音頻接口等。
(2)視/音頻可以輸出到模擬存儲介質(zhì)、數(shù)字存儲介質(zhì)和網(wǎng)頁上。模擬存儲介質(zhì)包括模擬磁帶、VHS、S-VHS等,數(shù)字存儲介質(zhì)包括CD、VCD、DVD等。
2.6掃描儀與投影機2.6.1掃描儀
1.掃描儀的用途掃描儀是一種光、機、電一體化的高科技產(chǎn)品。它是各種形式的圖像信息輸入計算機的重要工具,是繼鍵盤和鼠標之后的第三代計算機輸入設備,也是功能極強的一種輸入設備。圖2-11所示是一款掃描儀的外形。人們通常將掃描儀用于計算機圖像的輸入,而圖像這種信息形式是一種信息量很大的形式。從最直接的圖片、照片、膠片到各類圖紙圖形以及各類文稿資料都可以用掃描儀輸入到計算機中,進而實現(xiàn)對這些圖像形式的信息處理、出版、印刷、廣告制作、辦公自動化、多媒體制作、圖文通訊、工程圖紙輸入等,極大地促進了這些領域的技術進步,甚至使一些領域的工作方式發(fā)生了革命性的變革。圖2-11掃描儀2.掃描儀的工作原理
1)反射式掃描手持式掃描儀、平板式掃描儀和臺式掃描儀均屬于這一類。這類掃描儀主要由光學成像部分、機械傳動部分和轉(zhuǎn)換電路部分組成,這幾部分相互配合,將反映圖像特征的光信號轉(zhuǎn)換為計算機可接受的電信號。掃描儀的核心部件是光電轉(zhuǎn)換部件。目前大多數(shù)掃描儀采用CCD(ChargeCoupleDevice,電荷耦合元件)器件作為光電轉(zhuǎn)換部件。CCD可以將照射在其上的光信號轉(zhuǎn)換為對應的電信號。
其他主要部件有:光學成像部分的光源、光路和鏡頭,轉(zhuǎn)換電路部分的A/D轉(zhuǎn)換處理電路,控制機械部分運動的控制電路,機械傳動機構的步進電機、掃描頭、導軌等。掃描儀工作時,首先由光源將光線照在欲輸入的圖稿上,產(chǎn)生表示圖像特征的反射光(反射稿)或透射光(透射稿),光學系統(tǒng)采集這些光線并將其聚焦在CCD上,由CCD將光信號轉(zhuǎn)換為電信號,然后由電路部分對這些信號進行A/D轉(zhuǎn)換及處理,產(chǎn)生對應的數(shù)字信號并輸送給計算機。機械傳動機構在控制電路的控制下帶動裝有光學系統(tǒng)和CCD的掃描頭運動,將圖稿全部掃描一遍并輸入計算機中。反射式掃描儀的工作原理如圖2-12所示。圖2-12反射式掃描儀的工作原理2)透射式掃描膠片掃描儀是采用透射式掃描方式的設備,因此又叫做“透射式掃描儀”。透射式掃描儀用于掃描透明原稿,如投影膠片、照相底片等。其基本工作原理是:光線從原稿頂部投射下來,透過原稿被CCD接收,進而形成電信號,經(jīng)過譯碼生成圖像數(shù)據(jù)。照相底片有反轉(zhuǎn)片和負片之分,掃描負片時,由于色彩正好與正常顏色互補,因此透射式掃描儀一般帶有顏色補正裝置。透射式掃描儀的掃描分辨率和精度非常高,以適應尺寸較小的照相底片。3)混合式掃描顧名思義,這種類型的掃描儀既能進行反射式掃描,也能進行透射式掃描。在結構上,混合式掃描儀由兩大部分組成:一部分是普通的平板掃描儀,另一部分是安裝在平板掃描儀頂部的同步光源部件,使掃描儀看起來像裝有一個厚蓋的設備。3.掃描儀的種類現(xiàn)在市場上掃描儀的種類很多,有用于專業(yè)工作的高分辨率的掃描儀,也有價格低廉的家用掃描儀。除此之外,掃描儀在體積、形狀和功能等方面的區(qū)分就更大了。掃描儀按不同的標準可分成不同的類型:
(1)按掃描原理可分為:以CCD為核心的平板式掃描儀、手持式掃描儀和混合式掃描掃描儀。(2)按掃描圖稿介質(zhì)可分為:反射式(紙材料)、透射式(膠片)和二者均可處理的多用途掃描儀。
(3)按用途可分為:適用于各種圖稿輸入的通用型掃描儀和專門用于特殊圖像輸入的專用型掃描儀,如條碼讀入、卡片閱讀機等。2.6.2掃描儀的接口
1.掃描儀的硬件接口
1)并行端口(EPP模式)
目前有許多掃描儀都采用并行端口,因為只要將并行端口設置為加強的EPP并行端口傳輸模式,數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾示涂梢赃_到2MB/s左右,與USB、SCSI接口的速率已經(jīng)不相上下,足以滿足掃描儀的要求(如PRIMAX/9600,用300dpi掃描A4幅面只需45s)。
另外,EPP接口對計算機要求低,486以上任何機型都可以用。因此,如果你的計算機是早期主板的話,EPP型是必然的選擇。通常打印機也是與計算機的并行端口相連的,因此這種掃描儀大多數(shù)都有一個并行端口轉(zhuǎn)換口,用于將打印機與掃描儀連在一起。3)USB接口
USB(通用串行總線)是計算機傳輸接口的新規(guī)范,支持12MB/s的數(shù)據(jù)傳輸率,現(xiàn)已在掃描儀上廣泛應用。掃描儀使用USB接口,能充分利用USB的即插即用的特性,安裝方便。而且USB接口傳輸速率高于EPP接口,能提高掃描速度,但仍比SCSI掃描儀要慢一些。
USB對主板質(zhì)量要求比較高。如果購買一臺支持USB接口的掃描儀,計算機的主板必須滿足如下兩點:首先必須是支持USB接口的;另外主板對USB設備必須有充足的供電能力,否則就有可能在掃描時出現(xiàn)死機現(xiàn)象。2.掃描儀的軟件接口掃描儀的軟件接口指的是掃描儀驅(qū)動軟件的接口標準。掃描儀的軟件接口在Windows平臺上已經(jīng)統(tǒng)一,這就是著名的TWAIN標準。目前各廠家產(chǎn)品幾乎都支持TWAIN標準。2.6.3投影機
1.投影機概述投影機主要用于大場面的講演、教學、會議、公共場所的廣告宣傳等場合。多媒體產(chǎn)品要進入實用階段,并發(fā)揮其重要作用,彩色投影設備是必不可少的。在很多情況下,多媒體產(chǎn)品對彩色投影設備有強烈的依賴性,例如,大規(guī)模的示教型多媒體教學、公共場所的商業(yè)廣告等。使用彩色投影機時,通常配有大尺寸的幕布,計算機送出的顯示信息通過投影機投影到幕布上。作為計算機設備的延伸,投影機在數(shù)字化、小型化、高亮度顯示等方面具有鮮明的特點。
液晶板投影機具有體積小,重量輕,便于攜帶,配有遙控器,操作方便,價格適中等特點,因此該機被廣泛用于各個領域。最常見的領域有:課堂教學、小型會議、國際互聯(lián)網(wǎng)影像重現(xiàn)、商業(yè)廣告、影視欣賞等。液晶板投影機根據(jù)使用場合的不同,派生出很多種類,如可放在書包中的小巧、輕便的便攜式投影機和帶有折疊臂的立體成像投影機。液晶板投影機還在發(fā)展和不斷完善中,在光源的使用壽命、色彩不均勻度、分辨率、液晶響應速度和性能衰減等方面還有待進一步提高。2.投影機分類按照結構原理劃分,投影機主要有四大類:CRT(陰極射線管)投影機、LCD(液晶)投影機、DLP(數(shù)字光處理)投影機和LCOS(硅液晶)投影機。目前使用較廣泛的是LCD投影機。LCD是英文LigquidCrystalDevice的縮寫,意為“液晶元件”。液晶是一種介于液體和固體之間的物質(zhì),該物質(zhì)本身不發(fā)光,但具有特殊的光學性質(zhì)。環(huán)境溫度對液晶的物理特性會產(chǎn)生很大影響,通常情況下,液晶的有效工作溫度在-55~77℃。
液晶的光學性質(zhì)主要表現(xiàn)在:液晶在電場作用下,其分子排列會發(fā)生改變,這就是所謂的“光電效應”。一旦產(chǎn)生光電效應,透過液晶的光線就會受其影響而發(fā)生變化。LCD投影機就是利用了這一原理而工作的。
LCD投影機又分為液晶光閥投影機和液晶板投影機兩類。
(1)液晶光閥投影機。該機將傳統(tǒng)的陰極射線管和先進的液晶光閥作為成像元件,為了提高亮度和分辨率,采用高亮度的外光源照射成像元件,進行被動式投影。
該投影機是目前亮度最高、分辨率最大的大型豪華設備,其亮度值高達6000ANSI流明,分辨率達2500×2000像素,適用于環(huán)境明亮、人數(shù)眾多的場合,例如大型娛樂場所、大型會議廳以及指揮調(diào)度中心等。但其體積大,不適于攜帶,價格也比較昂貴。(2)液晶板投影機。該機使用液晶板作為成像元件,具有獨立的外光源,采用被動投影方式。液晶板投影機是目前使用最為廣泛的設備,甚至有人把液晶板投影機與LCD投影機等同起來,一提到LCD投影機,自然就聯(lián)想到液晶板投影機。液晶板投影機外觀如圖2-13所示。圖2-13液晶板投影機2.7.1數(shù)碼照相機數(shù)碼照相機以數(shù)字記錄影像。與常規(guī)照相機不同的是,數(shù)碼照相機所拍攝的影像不是成像在底片上,而是成像在半導體光敏元件CCD上,由CCD直接轉(zhuǎn)換成電信號,再以數(shù)字方式保存在照相機的存儲芯片中。需要時傳送到計算機中進行加工和處理,并保存相應格式的圖像文件。目前隨著數(shù)碼照相機價格的下降,越來越多的人把它作為獲取圖像的首選設備。2.7數(shù)碼相機及數(shù)碼攝像機1.數(shù)碼照相機的分類按照結構特點和不同的使用場合劃分,數(shù)碼照相機有如下幾種:
(1)經(jīng)濟型數(shù)碼照相機。采用50~120萬像素的CCD,256KB~4MB的存儲容量,成像質(zhì)量一般,畫幅較小,受存儲容量限制,一次拍攝的照片數(shù)量不多,適合家用。
(2)中檔數(shù)碼照相機。采用100~200萬像素的CCD,2~8MB的存儲容量,成像質(zhì)量和照片尺寸高于經(jīng)濟型數(shù)碼照相機,適合家用和要求不高的場合。(3)高檔數(shù)碼照相機。采用200~350萬像素的CCD,4~16MB的存儲容量,成像質(zhì)量較好,照片分辨率最高可達2160×1440像素,適合優(yōu)質(zhì)圖像素材的拍攝、多媒體產(chǎn)品圖像素材的獲取以及制作數(shù)碼藝術作品。
(4)專業(yè)數(shù)碼照相機。采用300~600萬像素的CCD,16~64MB的存儲容量,成像質(zhì)量高,銳度好,色彩表現(xiàn)較完美,具有代表性的是KodakDCS760數(shù)碼照相機。該數(shù)碼照相機采用600萬像素的CCD,對藍色光的感光度增加2.5倍,提高了色彩還原的精度。專業(yè)數(shù)碼照相機適用于各種專業(yè)攝影、廣告攝影、人像攝影、圖片印刷等場合。具有代表性的一款NiKon數(shù)碼照相機外觀如圖2-14所示。圖2-14數(shù)碼照相機2.數(shù)碼照相機的原理數(shù)碼照相機主要由光學鏡頭、取景框、光電耦合元件CCD(ChargedCoupledDevice)、譯碼器、存儲器、數(shù)據(jù)接口和電源等部件構成,其基本結構如圖2-15所示。
數(shù)碼照相機的光學鏡頭分定焦鏡頭(固定焦距)和變焦鏡頭(可變焦距)兩大類。經(jīng)濟型數(shù)碼照相機多采用定焦鏡頭。高級一些的數(shù)碼照相機一般采用單變焦鏡頭。專業(yè)數(shù)碼照相機則采用可更換鏡頭結構,使用多只定焦鏡頭組合或多只變焦鏡頭,并且允許根據(jù)需要使用多種濾光鏡片。圖2-15數(shù)碼照相機的基本結構
取景框用于對準拍攝物。數(shù)碼照相機內(nèi)部的光電耦合元件CCD,其作用與掃描儀中使用的CCD相同,負責把可見光轉(zhuǎn)換成電信號。CCD光敏單元(像素)的數(shù)量是衡量數(shù)碼照相機性能優(yōu)劣的重要指標,數(shù)量越多,彩色還原越好,圖像質(zhì)量越好。譯碼器是數(shù)碼照相機中的關鍵部件,其作用是把CCD感應到的電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,進而保存到數(shù)碼照相機內(nèi)置的存儲器中。
存儲器又叫“圖像內(nèi)存卡”或“壓縮閃存卡”(CompactFlashMemoryCard),是可替換的部件,主要用于保存拍攝的數(shù)字圖像。高級一些的數(shù)碼照相機可使用多種容量值的卡,從4MB至128MB不等。容量越大,儲存的數(shù)碼照片越多、照片分辨率越高。一般而言,在不更換存儲器的情況下,拍攝高分辨率照片,保存的照片數(shù)量相應地少一些,這是由于高分辨率照片的數(shù)據(jù)量較大的緣故。
數(shù)據(jù)接口是數(shù)碼照相機的輸出端口,其作用是把拍攝的數(shù)字照片傳送到計算機主機中。目前,市場上比較流行的都是采用USB接口的具有“即插即用”功能的數(shù)碼照相機。有的相機可選配紅外線發(fā)送裝置與裝有紅外線接受裝置的計算機進行無線傳送。電源為數(shù)碼照相機提供能量。電源的類型有:普通電池、Ni-MH可充電電池、NP-80可充電鋰電池和交流電源適配器等。電源類型對數(shù)碼照相機的使用影響很大,由于數(shù)碼照相機電力消耗大,采用容量小的電池固然體積小巧,但拍攝幾張照片后,電池就消耗殆盡。一般情況下,使用可充電鋰電池的數(shù)碼照相機拍攝照片多、使用時間長。
3.數(shù)碼相機的主要技術指標
(1)?CCD尺寸。CCD尺寸指的是感光器件的面積大小,感光器件包括CCD和CMOS(互補金屬氧化物半導體)。CCD/CMOS面積越大,捕獲的光子就越多,感光性能和成像效果越好。數(shù)碼相機的感光器件主要有2/3英寸、1/1.8英寸、1/2.7英寸、1/3.2英寸四種。一般來說,CCD/CMOS尺寸越大,價格越高。專業(yè)數(shù)碼相機多采用大尺寸的CCD/CMOS。1/1.8英寸300萬像素數(shù)碼相機的成像效果通常好于1/2.7英寸400萬像素數(shù)碼相機的成像效果(后者的感光面積只有前者的55%)。
(2)最大像素數(shù)(MaximumPixels)。最大像素數(shù)是經(jīng)過插值運算后獲得的。由于最大像素并不是CCD/CMOS感光器件的真正感光像素,因此在打印圖片時其畫質(zhì)會有損耗。
(3)圖像分辨率。圖像分辨率為數(shù)碼相機可選擇的成像大小及尺寸,單位為像素。常見的有640×480像素、1024×768像素、1600×1200像素等。其中,前一個乘數(shù)為圖片長度,后一個乘數(shù)為圖片寬度,相乘的結果是圖片的像素,長寬比為4∶3。像素數(shù)越小,則圖像面積越小,容量也越小。在數(shù)碼相機內(nèi),一般可以給拍攝的圖片選擇不同的分辨率。
(4)光學變焦(OpticalZoom)。光學變焦是指通過改變變焦鏡頭中各鏡片的相對位置來放大與縮小拍攝物以實現(xiàn)變焦。光學變焦倍數(shù)越大,能拍攝的景物就越遠。目前,大多數(shù)數(shù)碼相機的光學變焦倍數(shù)在2~10倍之間。數(shù)碼相機的鏡頭越長,其變焦倍數(shù)越大。一般超薄型數(shù)碼相機沒有光學變焦功能。
(5)數(shù)字變焦(DigitalZoom)。數(shù)字變焦是指通過數(shù)碼相機內(nèi)的處理器,把圖片內(nèi)的每個像素面積增大或縮小來模擬變焦。這種變焦是在感光器件的垂直方向上進行的。由于焦距沒有真正變化,而且變焦后圖像的清晰度會有一定程度的下降,因此數(shù)碼變焦并沒有太大的實際意義。數(shù)碼相機的總變焦數(shù)是光學變焦倍數(shù)乘以數(shù)碼變焦倍數(shù)。目前數(shù)碼相機的數(shù)碼變焦倍數(shù)一般在6倍以上。
(6)隨機存儲卡容量。存儲卡的種類也分為很多種,例如CF卡、SD卡、TF卡、MMC卡和索尼的記憶棒等。隨機存儲卡的容量一般為32MB。目前,SD卡和記憶棒在儲存量上的發(fā)展極其迅速,SD卡容量已發(fā)展到4G,專業(yè)數(shù)碼相機的記憶棒容量也達到了1G。
(7)顯示屏尺寸。數(shù)碼相機用來瀏覽圖片的屏幕稱為顯示屏。其尺寸一般用英寸來表示,如1.8英寸、2.5英寸等。目前最大的顯示屏為3.0英寸。顯示屏越大,瀏覽效果會越好,但是耗電量也會越大。
2.7.2數(shù)碼攝像機
1.數(shù)碼攝像機簡介數(shù)碼攝像機(DigitalVideo,簡稱DV)自1999年問世以來,以其高解晰度、輕便易攜帶、復制無信號損失等優(yōu)點,被廣泛采用。近些年來,隨著廣播視頻領域的數(shù)字設備逐漸成熟,幾乎所有的大型廣播機構都已開始逐步采用數(shù)碼攝像機和數(shù)碼錄像機替代傳統(tǒng)的模擬設備。數(shù)碼攝像機是將光信號通過CCD轉(zhuǎn)換成電信號,再經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換,以數(shù)字格式將信號存儲在數(shù)碼攝像帶、光盤或者存儲卡上的一種攝像記錄設備。
2.數(shù)碼攝像機的分類攝像機的種類繁多,因此分類方式也很多。按照質(zhì)量可分為廣播級攝像機、專業(yè)級攝像機、民用級攝像機;按照使用方式可分為肩扛式攝像機和便攜式攝像機;按照信號方式不同可分為模擬攝像機和數(shù)碼攝像機?,F(xiàn)在的廣播級、專業(yè)級數(shù)字化攝像機沿用了以上的分類方法。而民用級攝像機則有很多新的分類方法。一般市場上都是按照記錄介質(zhì)和記錄方式來分類的,如MiniDV、Digital8、CMOS超迷你型攝像機和數(shù)碼攝錄放一體機等。
MiniDV攝像機所使用的DV格式是一種國際通用的數(shù)字視頻標準,其特點是:影像清晰,水平解析度高達500線,可產(chǎn)生無抖動的穩(wěn)定畫面;體積小巧,重量輕,方便攜帶;采用IEEE1394或USB接口連接個人電腦。MiniDV轉(zhuǎn)錄的視頻文件為AVI格式。未經(jīng)壓縮的AVI格式占用的空間非常大,通常10min的AVI就會占用2GB的空間,但其圖像和聲音效果十分出色。
Digital8攝像機儲存的是數(shù)字信號,水平清晰度可達500線,畫面質(zhì)量遠遠比舊式攝像機要好。不同的是,Digital8采用了8mm的金屬磁帶。
CMOS的學名為互補金屬氧化物半導體。CMOS迷你攝像機和DV的不同之處在于其感光器件。采用了CMOS的攝像機在成像質(zhì)量上雖比不上CCD感光器件,但是它比起CCD感光器件卻具有價格低、節(jié)省電量的特點。因此,裝備了CMOS的數(shù)碼攝像機一般價格比較便宜,體積小,但成像質(zhì)量不高,多數(shù)沒有光學變焦功能,屬于低端產(chǎn)品。CMOS迷你攝像機采用的記錄介質(zhì)一般為媒體卡,而記錄的文件格式為壓縮格式。CMOS的錄音系統(tǒng)屬于雙聲道錄音,具備靜態(tài)拍攝功能。這類攝像機比起DV要輕巧很多,所以很適合那些追求輕巧的人使用。
攝錄放一體機又被稱為DVCAM,它是由SONY公司在1996年開發(fā)的一種視/音頻儲存產(chǎn)品,其性能和DV幾乎一模一樣,不同的是兩者的磁跡寬度,DV的磁跡寬度為10μm,而DVCAM的磁跡寬度為15μm。因為記錄速度不同(DV是18.8mm/s,而DVCAM是28.8mm/s),所以兩者在記錄時間上也有所差別,DV帶可以記錄60~276min的影音,而DVCAM帶可以記錄34~184min。在視頻和音頻的采錄方面,DV和DVCAM基本相同,記錄碼率為25Mb/s;音頻采用48kHz和32kHz兩種采樣模式,都可以通過IEEE1394下載到計算機上進行非線性編輯剪輯。目前,能用DVCAM的機器只有SONY公司的幾個型號,加上DV和DVCAM的水平解像度相同,畫質(zhì)無異,因此DVCAM在市場上還不太普及。
3.數(shù)碼攝像機的記錄格式目前,廣播級和專業(yè)級數(shù)碼攝像機的生產(chǎn)主要集中在SONY、松下及JVC三家公司。其數(shù)碼攝像機的記錄格式各不相同,而且互不兼容。這三種格式分別是SONY的DVCAM、松下的DVCPRO和JVC的Digital-S。家用數(shù)碼攝像機的生產(chǎn)公司非常多,記錄格式也多種多樣。SONY公司開發(fā)的有Video8、VideoHi8、Digital8和MiniDV。Video8、VideoHi8、Digital8分別簡稱為V8、Hi8和D8。其中V8、Hi8是模擬機,D8是數(shù)字機。它們使用的磁帶寬度都是8mm。D8雖然是SONY公司新開發(fā)的數(shù)字格式,但沒有得到其他公司的積極響應,因此沒有形成主流格式。MiniDV格式是目前家用數(shù)碼攝像機的主流格式,它是被世界上近60家廠家采用的標準(這些廠家包括SONY、松下、JVC、佳能、三星等),使用的錄像帶為6.35mm(1/4英寸)。
4.數(shù)碼攝機的主要技術指標
(1)單CCD或3CCD。CCD是一種特殊的半導體器件,每個感光元件叫一個像素。單CCD攝像機是指攝像機里只有一片CCD,并用其進行亮度信號以及色度信號的光電轉(zhuǎn)換。而3CCD攝像機使用三片CCD。光線通過特殊的光學棱鏡后,被分為R(紅)、G(綠)、B(藍)三種顏色,而這三種顏色就是電視所使用的三基色。高檔數(shù)碼攝像機都采用三片CCD。3CCD機的解析度高,色彩還原逼真,光學結構復雜,維修方便,故障率較低,但價格相對較貴。單CCD焦距濾色鏡實際的清晰度相對較差。不過現(xiàn)在家用攝像機單片CCD也能達到400線左右的清晰度,家用已足夠,可以說是價廉物美。
(2)光學變焦和數(shù)碼變焦。光學變焦是依靠光學鏡頭結構來實現(xiàn)變焦的,為了盡可能充分地利用CCD的像素,使拍攝的圖像盡可能地清晰自然,一些著名的攝像機生產(chǎn)廠家采用了優(yōu)質(zhì)的光學鏡頭,如SONY公司在數(shù)碼攝像機上配置了蔡司鏡頭。數(shù)碼變焦實際上是一種畫面的放大,即把原來CCD上的一部分圖像放大到整幅畫面,以復制相鄰像素點的方法補進一個中間值,在視覺上給人一種畫面被拉近了的錯覺。實際上,利用數(shù)碼變焦功能拍攝的畫面粗糙,質(zhì)量不高,并沒有太大的實際意義。
(3)對焦和白平衡。自動對焦是攝像機所普遍具有的功能,這種對焦方式一般都以中心位置對焦。在追蹤拍攝時,自動對焦功能使用起來方便快捷。白平衡就是攝像機在不同場合下對現(xiàn)場景物色彩真實還原能力的一個指標,目前的數(shù)碼攝像機都配備了自動白平衡功能。
(4)接口類型。數(shù)碼攝像機上常用的接口有音/視頻(A/V)接口、S端口、IEEE1394接口、USB接口、MIC插孔、耳機插孔等。
2.8多媒體光存儲器2.8.1CD-ROM激光存儲器
1.CD-ROM的性質(zhì)
CD-ROM是只讀光盤。光盤中的信息采用專用設備一次性裝入,隨后可在多媒體計算機上無數(shù)次地讀取信息。把激光束照射到CD-ROM盤片上的微小區(qū)域,使局部燒出凹坑,原本平坦的光盤表面變得坑坑洼洼。有無凹坑代表了二進制信息的兩種狀態(tài),從而把數(shù)據(jù)記錄在光盤上。數(shù)據(jù)按照磁道和扇區(qū)在光盤表面進行記錄和檢索。CD-ROM盤片由復合材料構成。光盤的片基采用特殊塑料(聚碳酸酯),強度高、耐沖擊、不易龜裂變形。在片基表面用特殊工藝附著一層鋁反射層,數(shù)據(jù)被記錄在鋁反射層上。使用時,激光束透過塑料照射到鋁反射層上讀取信息。2.CD-ROM標準
1986年5月,荷蘭Philips(飛利普)公司和日本SONY(索尼)公司共同制定了CD-ROM標準,并于1988年4月由ISO(國際標準化組織)正式公布,名為“ISO9660標準”。該標準的大致內(nèi)容如下:
(1)規(guī)定了CD-ROM的扇區(qū)格式。CD-ROM共有三種扇區(qū)格式,即Mode0、Mode1、Mode2。三個扇區(qū)格式的結構不同,糾錯能力也不同。(2)確定了CD-ROM的基本數(shù)據(jù)傳輸速率。CD-ROM的基本數(shù)據(jù)傳輸速率是這樣計算的:每個扇區(qū)2048B,共有75個扇區(qū),則每秒傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量為:
75(扇區(qū))×2048B/扇區(qū)=153600B
這樣,CD-ROM的基本數(shù)據(jù)傳輸速率為150KB/s。隨著計算機技術的發(fā)展,CD-ROM的數(shù)據(jù)傳輸速率不斷提高,以最初的150KB/s為基本計量單位,目前CD-ROM的數(shù)據(jù)傳輸速率2倍于、4倍于、64倍于基本計量單位,并直接稱呼“2倍速光驅(qū)”、“4倍速光驅(qū)”、“64倍速光驅(qū)”等,對應的書寫方法是:CD-ROM2x(2倍速光驅(qū))、CD-ROM4x(4倍速光驅(qū))、CD-ROM64x(64倍速光驅(qū))。
3.CD-I標準
CD-I(CDInteractive)是交互式標準,是荷蘭飛利普公司和日本索尼公司為家用電器使用CD-ROM而制定的標準。由于采用此標準的設備功能單一、價格昂貴、流行時間短暫,因此該標準很快過渡到新一代的CD-ROMXA標準。
4.CD-ROMXA標準
CD-ROMXA標準并不像CD-I標準那樣面向家用電器,而是面向計算機。荷蘭飛利普公司和日本索尼公司制定的CD-ROMXA(CD-ROMExtendedArchitecture,CD-ROM擴展結構)標準的突出特點是:把原先聲音、圖像、文字等不同類別的信息各自存放在不同軌道的標準發(fā)展成記錄在同一條軌道上。5.VedioCD標準
VedioCD標準是圖像數(shù)據(jù)壓縮標準。該標準使用MPEG1數(shù)據(jù)壓縮技術,把74min的視頻信息和聲音同時記錄在軌道上。這就是現(xiàn)在的人們司空見慣的VCD標準。VCD標準有1.0版本和2.0版本。VCD2.0版本在技術上沒有大的突破,只是增加了簡單的交互性功能:靜止畫面可放大顯示,并可通過簡單菜單選擇播放次序。
VCD標準由于畫面質(zhì)量不高、數(shù)據(jù)存儲密度不大,因而在多媒體視頻技術的發(fā)展過程中是一個過渡產(chǎn)品,必將被更新的DVD技術所取代。6.PhotoCD標準
PhotoCD標準是Kodak(柯達)公司為使用光盤記錄數(shù)字化照片而制定的標準。該標準具有三個特點:用于數(shù)字化照片的保存,照片的顯示分辨率非常高,可多次追加寫入數(shù)字照片,但不能刪除。
7.DVD標準
1995年12月,利用MPEG2數(shù)據(jù)壓縮技術的DVD(DigitalVersatileDisk)標準誕生。使用DVD標準的激光盤可容納133~488min的影片,如果用于記錄數(shù)據(jù),可保存4.7~17GB。如此大容量的激光盤無疑為多媒體的保存提供了更為理想的介質(zhì)。
DVD標準向下兼容,可以讀取VCD標準的光盤數(shù)據(jù)。但VCD標準的設備不能使用DVD標準的光盤。2.8.2M.O.磁光盤存儲器
CD-ROM的問題是無法重新寫入信息。如果有條件,使用M.O.(MagnetOpticalDisk)磁光盤存儲器比較理想。M.O.采用光學和電磁學相結合的高效大容量存儲器,特點是把強磁場和激光同時作用于盤片,達到保存信息的目的。
M.O.盤片的數(shù)據(jù)記錄層采用對溫度極為敏感的磁性材料制成。寫數(shù)據(jù)時,激光照射盤片表面的微小區(qū)域,使該區(qū)域的溫度瞬間升高。與此同時,施加強磁場,該區(qū)域即被磁化。當激光停止照射時盤片表面溫度降到居里點以下,磁化狀態(tài)被保留,于是,信息被記錄了下來。擦除信息時改變磁場方向,再加以激光照射。M.O.磁光盤存儲器采用SCSI接口形式,根據(jù)使用的激光盤片尺寸的不同分為兩種規(guī)格。一種使用3.5英寸*可讀寫激光盤片,另一種使用5.25英寸可讀寫激光盤片。3.5英寸激光盤片的單片存儲容量有230MB、540MB、640MB三種。5.25英寸激光盤片的容量比較大,有1.3GB、2.6GB、5.2GB等種類。M.O.磁光盤片有很多品牌,如FUJITSU、MITSUBISHI、SONY、KODAK、PHILIPS、RITEK等,價格多在35~90元。M.O.磁光盤的使用壽命很長,可無限次地進行讀寫,有“讀寫無極限”的美譽,這主要是由于磁性介質(zhì)的磁化次數(shù)不受限制的緣故。在開發(fā)多媒體產(chǎn)品的過程中,這種大容量可讀寫激光盤使用起來非常方便。2.8.3CD-R和CD-RW激光存儲器
1.CD-R(CompactDisc-Recordable)激光存儲器
CD-R又名“光盤刻錄機”,所使用的光盤具有“有限次寫,多次讀”的特點。
CD-R有兩個速度指標:刻錄速度和讀取速度。這兩項指標是衡量光盤刻錄機性能的重要指標。刻錄速度是指光盤刻錄機在向CD-R盤片上寫入數(shù)據(jù)時所能達到的最大倍速值,例如某牌號光盤刻錄機的刻錄速度為2x,即2倍速刻錄。目前,市場上常見的光盤刻錄機有8x、12x、16x、32x等檔次的刻錄速度。
讀取速度是指光盤刻錄機在以CD-ROM形式讀取普通光盤數(shù)據(jù)時,所能達到的最大倍速值,例如32x。一般而言,光盤刻錄機的讀取速度遠大于刻錄速度。目前,大部分光盤刻錄機的讀取速度為32倍速。圖2-16CD-R激光刻錄機2.CD-RW(CompactDiskRewrite)激光存儲器
CD-RW被稱為“可擦寫式光盤刻錄機”,所使用的激光盤片可反復讀寫。
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