1、 第四章 多媒體硬件設備4.1 光存儲設備1.硬盤盤片在 7200 轉/分鐘的高速下運轉，磁頭緊貼盤片，只有幾微米的空隙，震動大了就會劃傷盤片。但它磁信息點密度極高，可存儲大量數據。2光盤。光存儲與硬盤的比較：精密光學結構取代精密機械結構；讀/寫頭與盤面距離更遠；不會受環(huán)境影響退磁，安全耐用。光存儲的類型：只讀型光存儲系統(tǒng)： CD-ROM/CD 光盤(Recordable) 可重寫型光存儲系統(tǒng): CD-RW一次寫型光存儲系統(tǒng) : CD-RCD-ROM 盤片的直徑為 120mm，中心定位孔為 15mm，厚度為 1.2mm，用單面存儲數據基本原理：1.激光在凹凸面上的反射強度不同。2.從凹槽到凸起

2、或從凸起到凹槽的變化代表 1，而無變化代表 0光盤驅動器組成： 光學頭、讀通道、聚焦伺服、跟蹤伺服、主軸電機伺服和微處理器3CD-R 光存儲系統(tǒng)CD-R 盤片的物理層次 將反射用的鋁層改為 24K 黃金層（也可能是純銀材料）；加上了有機染料層和預置的軌道凹槽 。CD-ROM 的升級（DVD）采用數據存儲新標準，信息容量大，最高可達17GB。1.DVD 光驅的激光波長更短，光頭可在更微小的區(qū)域內聚焦。CD-ROM 780-790nmDVD-ROM 635-650nm 藍光 DVD 405nm2.凹坑大小、深度、密度等指標更具優(yōu)勢。3.多層多面每張藍光 DVD 光盤可以有多個工作層，每一層的容量都

3、能達到25GB。移動內存：由半導體存儲器為存儲內核，U 盤。以硬磁盤為存儲內核，移動硬盤。兩類移動存儲器都使用計算機的通用接口，目前主要是 USB 接口，但移動硬盤也有并行口和 IEEE-1394。4.2 音頻接口4.1.1 聲卡（音頻卡）：是負責錄音、播音和聲音合成的計算機硬件插卡。-由專門 DSP 芯片管理聲音的輸入輸出和 MIDI 操作聲卡的作用？實現模擬音頻和數字音頻之間的轉換。功能（1）立體聲合成（2）模擬混音（3）立體聲方式的數模轉換和模數轉換（4）數字信號處理（5）MIDI 接口和 CD-ROM 接口 MIDI：Musical Instrument Digital Interfa

4、ce（6）輸出音頻信號的功率放大4.1.2 音樂合成和 MIDI 接口規(guī)范聲卡結構 MIDI 接口（樂器數字接口）: MIDI 輸入/輸出電路。MIDI 合成器芯片、語音合成器： MIDI 的合成音效，用來合成語音并輸出可即時創(chuàng)造聲音。AD/DA 轉換器：模擬信號與數字信號相互轉換。壓縮芯片：壓縮和解壓音頻文件?；煲羝? 處理音效控制的軟件，對各類聲音輸入進行混音控制與調整錄放音量。電腦接收和輸出 midi 信號需要用 midi 接口4.2.2 聲卡接口聲卡接口：1 （1）Line In 接口：連接外部音頻輸入設備 Line out 接口。（2）Line out 接口：連接外部音頻設備的 Li

5、ne In 接口。（3）Mic In 接口：麥克風輸入口。（4）Speaker 接口：輸出的放大信號。（5）聲卡電路板上 的四針接口：與 CD-ROM 的音頻輸出四針 接口連接。4.3 視頻接口顯示卡(video card) 即圖形加速卡，連接主機與顯示器的接口卡。負責將 CPU 送來的影像資料處理成顯示器可以了解的格式，再送到顯示屏上形成影像。顯示卡的基本結構：（1）顯示內存（RAM）：幀緩存，存儲顯示畫面相對應的像素數據。（2）總線（BUS）：PCI、AGP。（3）圖形加速芯片（GPU）：顯示卡核心。（4）顯存數模轉換器（RAMDAC）：實時將幀緩存中的數據轉換為顯示器可接受的 R、G、B

6、 模擬信號。（5）D 型 15 針插口。RAMDAC機和顯示器的標準接口。（6）VGA Feature 插口。（7）BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）。顯示內存（RAM）： SGRAM 是專門為顯卡設計的，改進了過去顯存的傳輸率低的缺點。成本貴，其支持顯存的塊操作，在支持塊操作的軟件或游戲中，其性能優(yōu)勢較SDRAM 很明顯，另外超頻能力很好。 SDRAM 應用最廣，低廉的價格和較佳的性能 。（2）總線（BUS）：目前主流：PCI （外設部件互連標準）、AGP （加速圖像接口）顯卡總線大致有 ISA、PCI、AGP 等幾種結構。（3）圖形加速芯片（顯示主芯片） 顯示卡的核心，如 nVIDIA 公司的

7、TNT2、GeForce2、GeForce MX 以及 GeForce4。處理系統(tǒng)輸入的視頻信息并將其進行構建、渲染等工作。顯示主芯片的性能直接決定著顯示卡性能的高低。（4）BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）顯卡的 BIOS 同主板的 BIOS 相似，顯卡的 BIOS 記錄了顯示芯片和驅動程序間的控制程序、產品標識等。早期顯卡 BIOS 都用掩膜 ROM，用戶無法修改升級；現在顯卡 BIOS 都采用 EEPROM 芯片，可以在特定的條件下重新修改升級。 顯示卡性能指標（1）刷新頻率：指圖象在屏幕上更新的速度，即屏幕上每秒鐘顯示全畫面的次數，其單位是 Hz 。75Hz（2）色彩位數（彩色深度）：圖形中

8、每一個像素的顏色是用一組二進制數來描述的，這組描述顏色信息的二進制數的長度（位數）就稱為色彩位數。（3）顯示分辨率：是指組成一幅圖像（在顯示屏上顯示出圖像）的水平像素和垂直像素的乘積。（4）顯存容量：顯卡支持的分辨率越高，安裝的顯存越多，顯卡的功能就越強，但價格也必然越高 。 視頻接口-液晶顯示器原理優(yōu)點：1、超大平坦的有效顯示區(qū)； 2、采用陣列顯示技術，節(jié)能效果好；3、提高亮度和對比度，有效減小眩光和 反光，具有清晰平滑均勻的顯示效果4.4多媒體 I/O 設備掃描儀的分類：（1）掃描方式：反射，透射，兩用掃描儀的分類：（2）掃描部件：CCD：通過鏡頭聚焦到 CCD 陣列將光信號轉換成電信號成

9、像。組成：光頭透鏡、反射鏡條、電荷耦合器件（CCD Charge Coupled Device 組、模數轉換電路等。CIS（接觸式圖像傳感 Contact Image Sensor ）： CIS 緊貼掃描稿件表面進行接觸式掃描而成像。2 原理： 以矩陣式排列的內置發(fā)光二級管為光源，發(fā)出光線被掃描稿件表面反射回來，被傳感器接收后轉化為電信號， 經數字處理后形成完整的掃描稿件正面影像。CCD 與 CIS 技術的對比：CCD：掃描品質好，適用于高、中、低檔掃描儀 ； 可掃描景深較大的稿件；需要預熱刻使用；體積小、重量輕、節(jié)能、維護方便。注意：景深：掃描平臺與掃描稿件的距離。掃描儀 掃描儀性能指標：C

10、IS：掃描品質不夠好，局限于低檔掃描儀； 對大景深稿件掃描效果差； 可立（1）光學精度：可分橫向精度（由 CCD 點數決定） 與縱向精度（由步進電機控制）單位：dpi，每英寸長度上掃描圖像所含像素點的個數（2）色彩位數（bit）： 掃描儀所能捕獲色彩層次信息指標（由模數轉換電路決定 ）（3）硬件接口標準：主要有 SCSI(小型計算機標準接口)、EPP（增強打印并口）、USB（通用串行總線接口）。（4）掃描幅面：幅面越大，價格越高 。數碼相機數碼相機技術指標：（1）分辨率：由 CCD 像素數決定。（2）色彩濃度（色彩位）。（3）存儲介質。（4）變焦鏡頭：自動對焦 輔助手動對焦（5）圖像存儲格式：

11、BMP（容量大畫質好）、 JPEG（可調整圖像壓縮比例）、TIFF（無損壓縮或可逆壓縮 6）接口標準：串口，SCSI 或 USB 接口。（7）LCD 顯示屏：2.5 英寸液晶投影機：LCD 技術：標準液晶顯示技術。高亮度外光源產生近似純白光，通過分光、濾光系統(tǒng)分成 R、G、B 三原色光束，通過三片 LCD 液晶體。輸入信號經處理后分成 R、G、B 三色驅動信號，分別驅動三片 LCD，重現三色圖像，經光學系統(tǒng)合成后投射形成還原的 彩色圖像。投影儀技術指標：（1）亮度：標準測定環(huán)境下測定投影的亮度值。2）分辨率：投影機在接收 R、G、B 視頻信號時可達到最高 像素數。與水平/垂直掃描頻率、視頻帶寬

12、有關。（3）對比度：反映畫面最高與最暗區(qū)域亮度之比，從白到黑的 漸變層次。對比度越大，投影畫面顏色層次越豐富，圖像越清晰（4）均勻度：反映邊緣亮度與中心亮度的比值。均勻度越高，畫面均勻一致性越好。（5）燈泡壽命（光源）：影響投影機使用成本。觸摸屏結構組成：傳感器、控制部分、驅動程序。分類：紅外線式：屏幕四周裝置有紅外發(fā)射器件和接收器件，使紅外線在屏幕平面上構成縱橫交錯的紅外線陣列，觸摸點位置就是擋住橫豎紅外線點坐標點的位置。傳感器確定該點位置并將信號傳至計算機。電阻式： 傳感器是一塊覆蓋電阻性柵格的玻璃，再蒙上一層涂有導電涂層并有特殊摸壓凸緣的聚酯薄膜。凸緣避免其表面的涂層與玻璃的涂層接觸。當

13、屏幕被觸摸時，壓力使聚脂薄膜凹陷而與玻璃上的導電層接觸?？刂破飨虿ＡУ膬蓚€鄰角加5V 電壓，并把對面兩角接地，于是電阻柵格使玻璃上形成從矩形的一邊到另一邊線性變化的電壓階梯，控制器從各個方向測出觸摸點的電壓值，從而計算出坐標位置。表面聲波式： 表面聲波采用能沿物體表面?zhèn)鞑サ膹椥圆ā?屏四周安裝垂直和水平方向的聲波發(fā)射器和接收器。 通過發(fā)射高頻脈沖，利用聲表面波在玻璃中的傳播，確認脈沖缺口來計算觸摸點坐標。電容式：3 這種觸摸屏由一個模擬感應器和一個智能雙向控制器組成：感應器是一塊表面涂有導電層的透明玻璃，上面覆蓋一層保護性外層。 控制器檢測變化的電場，確定觸點的坐標位置。電工作時產生分布電場，

14、當手指或其它導體接觸導電涂層時，電場隨電容改變而變化。筆輸入手寫筆（電子筆）系統(tǒng)組成：筆、圖形輸入板（數字化儀）、接口（串口）、筆驅動程序、識別管理程序等。工作過程：當用筆在圖形輸入板進行輸入，輸入板對筆畫坐標點進行掃描和編碼（反映筆畫形狀、力度、角度）筆畫數據綜合量傳輸給計算機，由相關軟件進行識別 處理。圖形輸入板（光柵向量轉化器）分類：電磁型：板面上有坐標格狀導線，筆靠近坐標格，導線感應出電壓，產生信號。靜電型：采用絕緣透明寫字板，筆靠近版面，容耦合產生電壓信號，確定坐標位置。 當前發(fā)展：激光跟蹤技術網卡：網絡適配器，將工作站發(fā)送的數據送入網絡，或從網絡中接收其它設備發(fā)來的數據，并送給工作

15、站處理。 功能：（1）接口控制：工作站與網卡之間的數據交換實現。2）數據鏈路控制：數據鏈路層功能。如幀的接收和發(fā)送差錯控制，串、并行代碼轉換。（3）數據緩沖管理：緩沖發(fā)送區(qū)和緩沖接收區(qū)。4）曼徹斯特代碼轉換：物理層中數據的曼徹斯特編、譯碼。 按總線接口類型分按網卡的總線接口類型來分一般可分為 ISA 接口網卡、PCI 接口網卡以及在服務器上使用的 PCI-X 總線接口類型的網卡，筆記本電腦所使用的網卡是PCMCIA 接口類型的。（1）ISA 總線網卡（2）PCI 總線網卡 （3）PCI-X 總線網卡（5）USB 總線接口網卡（4）PCMCIA 總線網卡按網絡接口劃分網卡最終是要與網絡進行連接，

16、所以也就必須有一個接口使網線通過它與其它計算機網絡設備連接起來。不同的網絡接口適用于不同的網絡類型，目前常見的接口主要有以太網的 RJ-45 接口、細同軸電纜的 BNC 接口和粗同軸電纜 AUI 接口、FDDI 接口、ATM 接口等。而且有的網卡為了適用于更廣泛的應用環(huán)境，提供了兩種或多種類型的接口，如有的網卡會同時提供 RJ-45、BNC 接口或 AUI 接口。（1）RJ-45 接口網卡（2）BNC 接口網卡（3）AUI 接口網卡（4）FDDI 接口網卡（5）ATM接口網卡按帶寬劃分隨著網絡技術的發(fā)展，網絡帶寬也在不斷提高，但是不同帶寬的網卡所應用的環(huán)境也有所不同，目前主流的網卡主要有 10Mbps 網卡、100Mbps 以太網卡、10Mbps/100Mbps自適應網卡、1000Mbps 千兆以太網卡四種。（1）10Mbps 網卡（2）100Mbps