多媒体计算机硬件与软件系统结构.doc资源-CSDN文库

需积分: 9 83 浏览量 2022-07-15 09:13:05 上传评论收藏 134KB DOC 举报

资源详情

资源评论

资源推荐

1 / 34

第 1 章多媒体技术基本概念

多媒体技术是计算机技术发展的一个趋势，它的出现极改善了人类的信息交流方式，因此，

理解和掌握多媒体技术是现代人生活必需的容。

1.1 多媒体的定义

媒体

●所谓媒体(medius)就是人与人之间为达到交流的目的所利用的介质

●媒体是指人们用于存储和传递各种信息的载体

●媒体是信息表示和传输的载体

文字、数据、声音、图形、图像等都属于媒体。

媒体分类

●感觉媒体（Perception medium）

感觉媒体指的是能直接作用于人们的感觉器官，从而能使人产生直接感觉的媒体。如文字、

数据、声音、图形、图像等。

在多媒体计算机技术中，我们所说的媒体一般指的是感觉媒体。

●表示媒体（Representation medium）

表示媒体指的是为了传输感觉媒体而人为研究出来的媒体，借助于此种媒体，能有效地存储

感觉媒体或将感觉媒体从一个地方传送到另一个地方。如语言编码、电报码、条形码等。

●显示媒体（Presentation medium）

显示媒体指的是用于通信中使电信号和感觉媒体之间产生转换用的媒体。如输入、输出设备，

包括键盘、鼠标器、显示器、打印机等。

●存储媒体（Storage medium）

存储媒体指的是用于存放表示媒体的媒体。如纸、磁带、磁盘、光盘等。

●传输媒体（Transmission medium）

传输媒体指的用于传输某种媒体的物理媒体。如双绞线、电缆、光纤等。

多媒体

“多媒体（Multimedia）”实际是“多媒体技术”的同义词，在这里，“多媒体技术”又是

指“多媒体计算机技术（Multimedia Computer Technology）”。

●多媒体计算机技术的定义：计算机综合处理多种媒体信息，使多种信息建立逻辑连接，集

成为一个系统并具有交互性。

多媒体计算机技术的主要特性

●多样性

●集成性

●交互性

1.2 多媒体的分类

2 / 34

●家电制造厂商研制的电视计算机（Teleputer）

●计算机制造厂商研制的计算机电视（Compuvision）

1.3 多媒体计算机的基本技术和关键技术

1.3.1 视频和音频数据压缩和解压缩技术

多媒体数据压缩与编码技术是多媒体系统的关键技术。

数字化的声音和图像数据量非常大，例如，一分钟的声音信号约为：660KB~10MB；一幅

800*600 的真彩色图像约为 1.4MB；一秒钟全活动视频画面约为 22MB。在未压缩的情况下，

实现动态视频与立体声的实时处理，对目前的微机来说是无法实现的。因此，必须对多媒体

信息进行实时压缩和解压缩。

数据压缩技术与多媒体技术的发展是相辅相成的。

研究结果表明，选用合适的数据压缩技术，有可能将原始文字量数据压缩到原来的 1/2 左右，

语音数据量压缩到原来的 1/2~1/10，图像数据量压缩到原来的 1/2~1/60。

对声音数据的压缩一般采用去掉重复代码和去掉声音数据中的无声音信号序列两种方法。

对静止图像压缩广泛采用 JPEG 算法标准。由于用计算机的中央处理器 CPU 来完成 JPEG 算法

花费的时间太长，所以都是用专门的 JPEG 算法信号处理器来完成运算。

对视频图像压缩算法有 MPEG、DVI、H.261 算法。这些算法是由相应的算法信号处理器来完

成的。

在波形编码理论之后，近几年提出的小波变换等技术正在受到学术界的重视。人闪还在继续

寻找更加有效的压缩算法与其用硬件或者软件实现的方法。

1.3.2 超大规模集成（VLSI）电路制造技术

进行声音和视频图像信息的压缩处理要求进行大量的和实时的计算，这样的处理，如果由通

用计算机来完成，需要用高档计算机才能胜任。由于 VLSI 技术的进步使得生产低廉的数字

信号处理器（DSP）芯片成为可能。DSP 芯片是为完成某种特定信号处理设计的，在通用计

算机上需要多条指令才能完成的处理，在 DSP 上可用一条指令完成。

可以说，VLSI 技术为多媒体技术的普遍应用创造了必要的条件。

1.3.3 大容量的光盘存储器

数字化的媒体信息虽然经过压缩处理，仍然包含了大量的数据。大容量只读光盘存储器

（CD-ROM）的出现，正好适应了这样的需要。CD-ROM 有尺寸小、存储量大、易携带、价格

低等优点。

DVD 盘的尺寸与 CD 一样，但其存储容量比现在的 CD 盘大得多，最高可达到 17GB。

1.3.4 多媒体同步技术

多媒体技术需要同时处理声音、文字、图像等多种媒体信息，在多媒体系统所处理的信息中，

各个媒体都与时间有着或多或少的依从关系。系统中各媒体在不同的通信路径上传输，将分

别产生不同的延迟和损耗，造成媒体之间协同性的破坏，因此，媒体同步也是一个关键问题。

多媒体系统中有一个核心系统（即多媒体操作系统）就是为了解决声音、图像、文字等多媒

体信息的综合处理，解决多媒体信息的时空同步问题。

1.3.5 多媒体网络和通信技术

多媒体通信技术包含语音压缩、图像压缩与多媒体的混合传输技术。为了用一根线同时传输

语音、图像、文字等信号，必须要用复杂的多路混合传输技术，而且要采用特殊的约定来完

成。

要充分发挥多媒体技术对多媒体信息的处理能力，必须与网络技术相结合。特别是在电视会

议、医疗会诊等某些特殊情况下，要求许多人共同对多媒体数据进行操作时，网络就能带来

3 / 34

更大的方便。

1.3.6 多媒体计算机硬件体系结构的关键是专用芯片

多媒体计算机需要快速、实时完成视频和音频信息的压缩和解压缩，图像的特技效果（如改

变比例、淡入淡出等）图形处理（图形的生成和绘制等），语音信息处理（抑制噪声、滤波

等）。要圆满地完成上述任务，一定要采用专用的芯片。多媒体计算机专用芯片可归纳为两

种类型：固定功能的芯片；可编程的芯片。

1.3.7 多媒体计算机系统软件的核心是 AVSS 或 AVK

为了支持计算机对声、文、图多媒体信息的处理，特别是要解决多媒体信息的时、空同步问

题，研制多媒体核心软件是又一关键技术。Commodore 公司为 Amiga 系统研制的 Amiga 操作

系统，以与著作语言 Amiga Vision，Philips/Sony 公司为 CD-I 系统研制的 CD-RTOS（CD 实

时操作系统），Intel/IBM 公司为 DVI 系统研制的 AVSS 以与 AVK，都是多媒体计算机系统已

解决和正在解决的关键技术的实例。

1.3.8 超文本与超媒体技术

超文本（Hypertext）是一种新颖的文本信息管理技术，是一种典型的数据库技术。它是一

个非线性的结构，以结点为单位组织信息，在结点与结点之间通过表示它们之间关系的链加

以连接，构成表达特定容的信息网络，用户可以有选择地查阅自己感兴趣的文本。若这种表

达信息方式不仅是文本，还包括图像、声音等形式则称为超媒体(Hypermedia)系统。

1.4 多媒体的应用

目前，多媒体的应用已遍与社会生活的各个领域，如教育应用（教学模拟和演示、视听教材、

少儿故事、自然科学、音乐、语文等）、电子出版（多媒体百科全书、电子图书、字典类

等）、旅游与地图、家庭应用（家用游戏机、交互式电视、医药娱乐等）、商业（员工培训、

商品介绍、查询服务等）、新闻出版、电视会议、广告宣传等。随着社会信息化步伐的加快，

多媒体的发展和应用前景将更加广阔。

多媒体的引进对计算机硬件和软件的发展有着深远的影响，多媒体专用芯片，多媒体操作系

统、多媒体数据库管理系统、多媒体通信系统等都得到很大的发展。

1.5 多媒体的发展

多媒体技术的发展历程：

●1984 年美国 Apple 公司推出被认为是代表多媒体技术兴起的 Machintosh 系列机。

●1985 年美国 Commodore 公司的 Amiga 计算机问世，成为多媒体技术先驱产品之一。

●1986 年 3 月飞利浦和索尼两家公司宣布发明了交互式光盘系统（CD-I），这是集文字、图

像和声音于一体的多媒体系统。

●1987 年 3 月，美国 RCA 公司的萨诺夫研究实验室展示了交互式数字影像系统（DVI），这

是以 PC 技术为基础，用标准光盘来存储和检索活动影像、静止图像、声音和其他数据。

多媒体技术发展的特点：

●多学科交汇

●顺应信息时代的需求

●促进和带动新产来的形成和发展

●多领域应用

4 / 34

多媒体计算机的发展趋势：

●计算机支持的协同工作环境

●增加计算机的智能

●把多媒体和通信技术融合到 CPU 芯片中

多媒体技术的发展方向：

●高分辩化，提高显示质量

●高速度化，缩短处理时间

●简单化，便于操作

●高维化，三维、四维或更高维

●智能化，提高信息识别能力

●标准化，便于信息交换和资源共享

多媒体个人计算机（MPC）标准：

1990 年 10 提出 MPC1.0；1993 年提出 MPC2.0；1995 年 6 月提出 MPC3.0。

练习题：

1、媒体中的（）指的是能直接作用于人们的感觉器官，从而能使人产生直接感觉的媒体。

A 感觉媒体 B 表示媒体 C 显示媒体 D 存储媒体

2、多媒体技术的主要特性有：（1）多样性、（2）集成性、（3）交互性、（4）实时性

A 仅（1） B （1）、（2） C （1）、（2）、（3） D 全部

3、下列哪种说法不正确？

A 有格式的数据才能表达信息的含义

B 不同的媒体所表达信息的程序不同

C 媒体之间的关系也代表着信息

D 任何媒体之间都可以直接进行相互转换

4、一般认为，多媒体技术研究的兴起，从（）开始。

A 1972 年，Philips 展示播放电视节目的激光视盘

B 1984 年，美国 Apple 公司推出 Macintosh 系列机

C 1986 年，Philips 和 Sony 公司宣布发明了交互式光盘系统 CD-I

D 1987 年，美国 RCA 公司展示了交互式数字影像系统 DVI

5、媒体中的（）指的是为了传送感觉媒体而人为研究出来的媒体。借助于此种媒体，便

能更有效地存储感觉媒体或将感觉媒体从一个地方传送到遥远的另一个地方。

A 感觉媒体 B 表示媒体 C 显示媒体 D 存储媒体

6、请根据多媒体的特性判断以下哪些属于多媒体的畴？（1）交互式视频游戏、（2）有声

图书、（3）彩色画报、（4）彩色电视

A 仅（1） B （1）、（2） C （1）、（2）、（3） D 全部

7、下列哪些媒体属于感觉媒体？（1）语音、（2）图像、（3）语音编码、（4）文本

A （1）、（2） B （1）、（3）

C （1）、（2）、（4） D （2）、（3）、（4）

8、目前的研究表明，选用合适的数据压缩技术，可将语音数据量压缩到原来的（）。

A 1/2 B 1/2~1/10 C

1/2~1/20 D 1/2~1/40

9、下列哪些不是多媒体核心软件？（1）AVSS、（2）AVK、（3）DOS、（4）Amiga Vision

A （3） B （4） C （3）、（4） D （1）、（3）

10、1985 年，美国 Commodore 公司的（）是多媒体技术的先驱产品之一。

A Macintosh B CD-I C

5 / 34

Amiga D DVI

11、1987 年展示的（）用标准光盘来存储和检索活动影像、静止图像、声音和其他数据。

A CD-I B MPC C CD-ROM D DVI

12、下列哪些是多媒体技术的发展方向？（1）高分辩率，提高显示质量、（2）高速度化，

缩短处理时间、（3）简单化，便于操作、（4）智能化，提高信息识别能力

A （1）、（2）、（3） B （1）、（2）、（4）

C （1）、（3）、（4） D 全部

13、下列哪些特征不是多媒体技术的主要特性：（1）实时性、（2）多样性、（3）集成性、

（4）交互性

A 仅（1） B （1）、（2） C （1）、（2）、（3） D 全部

14、媒体中的（）指的是用于通信中使电信号和感觉媒体之间产生转换用的媒体。

A 感觉媒体 B 表示媒体 C 显示媒体 D 存储媒体

15、下列哪些是多媒体计算机的发展趋势？（1）CSCW、（2）文字识别和输入、（3）自然

语言理解和机器翻译、（4）机器人视觉和计算机视觉

A （1）、（2）、（3） B （1）、（2）、（4） C （1）、（3）、（4） D 全部

第 2 章音频、视频信息获取和处理

2.1 声音卡和音频信息

声音是一种波，它有两个基本参数：频率和幅度。凡是通过声音形式传递的信息媒体，都属

于听觉媒体，主要包括波形声音、语音和音乐。

现在公认的声音质量分为四级：

●数字激光唱盘（CD-DA）质量：10Hz~20000Hz

●调频无线电广播（FM）质量：20Hz~15000Hz

●调幅无线电广播（AM）质量：50Hz~7000Hz

●质量：200Hz~3400Hz

在多媒体计算机中只有经过数字化后的声音才能播放与处理。音频数字化主要涉与到音频信

号的采样、量化和编码。声音卡正是完成音频数字化处理的主要多媒体计算机硬件设备。

多媒体涉与到以下几个方面的音频处理技术：

●音频采集

●文语转换

●声音编码/解码

●语音识别

●音乐合成

好的声音卡中应包含音频处理技术围的各类电路作为其芯片。声音卡的种类很多，新加坡

Creative Labs 公司的声霸卡（Sound Blaster）系列（见图）只是其中最典型的一种。

2.1.1 声音卡的功能和分类

处理音频信号的 PC 插卡是音频卡（Audio Card），又称声音卡，声音卡处理的音频媒体有数

字化声音（WAVE）、合成音乐（MIDI）、CD 音频。

声音卡通常带有自己的 CPU，具有较高的智能性和灵活性。

声音卡的分类

声音卡的分类主要是根据其采样量化的位数来确定的，通常分为 8 位、16 位和 32 位声卡。

声音卡的主要功能

●录制、编辑和回放数字声音文件

●控制、混合各声源的音量

剩余33页未读，继续阅读

评论收藏

内容反馈

智慧安全方案

粉丝: 3712
资源: 59万+

多媒体计算机硬件与软件系统结构.doc

评论0

最新资源

多媒体计算机硬件与软件系统结构.doc

评论0

浅析多媒体计算机硬件与软件系统结构.doc

浅析多媒体计算机硬件与软件系统结构.docx

《计算机硬件系统》教学设计.doc

《计算机硬件组成》教学设计.doc

多媒体计算机系统-教案.doc

计算机硬件教案.doc

多媒体计算机主要硬件系统和软件系统组成.doc

多媒体计算机主要硬件系统和软件系统组成.pdf

《信息新技术——计算机的硬件与软件》教学设计.doc

《计算机硬件系统组成》教学设计.doc

计算机硬件类-计算机网络基础1.doc

新计算机组装与维护课程标准.doc

计算机应用基础复习资料.doc

第五章多媒体计算机硬件及软件系统结构.docx

《第五章多媒体计算机硬件及软件系统结构》.pdf

多媒体第二讲---多媒体计算机硬件及软件系统.ppt

硬件结构与软件系统优秀文档.ppt

3PC机与多媒体计算机的硬件组成及应用测试题最终版.doc

计算机科学与技术专业毕业设计选题参考.doc

计算机网络系统设计项目方案.doc

计算机应用基础选择题3.doc

计算机网络技术题.doc

计算机系统维护课程标准.doc

最新资源