2章。多媒体计算机系统 L多媒体计算机系统的组成 计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成 硬件系统:机器的物理系统,是看得到、摸得着的物 理器件。它包括计算机主机及其外围设备。硬件系统 主要由中央处理器、内存储器、输入/输出设备等组成。 软件系统:管理计算机软件系统和硬件系统资源、控 制计算机运行的程序、命令、指令、数据等,广义地 说,软件系统还包括电子的和非电子的有关说明资料, 说明书、用户指南、操作手册等文档。 ≥硬件是物质基础,是软件的载体,两者相辅相成,缺 不可。我们平时在谈到“计算机”一词时,都是指 有硬件和软件的计算机系统
第2章 多媒体计算机系统 • 2.1 多媒体计算机系统的组成 计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成。 ➢硬件系统：机器的物理系统，是看得到、摸得着的物 理器件。它包括计算机主机及其外围设备。硬件系统 主要由中央处理器、内存储器、输入/输出设备等组成。 ➢软件系统：管理计算机软件系统和硬件系统资源、控 制计算机运行的程序、命令、指令、数据等，广义地 说，软件系统还包括电子的和非电子的有关说明资料, 说明书、用户指南、操作手册等文档。 ➢硬件是物质基础，是软件的载体，两者相辅相成，缺 一不可。我们平时在谈到“计算机”一词时，都是指 含 有硬件和软件的计算机系统
多媒体计算机系统是对基本计算机系统的软硬件功能的扩 展,作为一个完整的多媒体计算机系统,它应该包括五个 层次的结构 多媒体应用系统 图形处理 图像处理 音频处理 视频处理 多媒体应用程序接口 软件 文件系统 [,」[或 多媒体存储 CPU 图像 3D图形 音频」视频」
多媒体计算机系统是对基本计算机系统的软硬件功能的扩 展，作为一个完整的多媒体计算机系统，它应该包括五个 层次的结构。 多媒体应用程序接口 多媒体存储 CPU 图像 33 DD图形 音频 视频 多媒体 文件系统 多媒体 操作系统 多媒体 通信系统 硬件 系统 API 软件 系统 多媒体应用系统 创作 图形处理 图像处理 音频处理 视频处理 工具
第一层:多媒体计算机硬件系统 其主要仼务是能够实时地综合处理文、图、声、像信息, 实现全动态视像和立体声的处理。还需对多媒体信息进行 实时的压缩与解压缩 第二层:多媒体的软件系统 它主要包括多媒体操作系统、多媒体通信软件等部分。操 作系统具有实时任务调度、多媒体数据转换和同步控制 对多媒体设备的驱动和控制以及图形用户界面管理等功能 为支持计算机对文字、音频、视频等多媒体信息的处理, 解决多媒体信息的时间同步问题,提供了多任务的环境
➢ 第一层：多媒体计算机硬件系统 其主要任务是能够实时地综合处理文、图、声、像信息， 实现全动态视像和立体声的处理。还需对多媒体信息进行 实时的压缩与解压缩。 ➢ 第二层：多媒体的软件系统 它主要包括多媒体操作系统、多媒体通信软件等部分。操 作系统具有实时任务调度、多媒体数据转换和同步控制、 对多媒体设备的驱动和控制以及图形用户界面管理等功能。 为支持计算机对文字、音频、视频等多媒体信息的处理， 解决多媒体信息的时间同步问题，提供了多任务的环境
第三层:多媒体API(应用程序接口) 该层是为上一层提供软件接口,以便在高层软件调用系统 功能,并能在应用程序中控制多媒体硬件设备。为了能够 让程序员方便开发多媒体应用系统 >第四层:多媒体创作工具及软件 它是在多媒体操作系统的支持下,利用图形和图像编辑软 件、视频处理软件、音频处理软件等,来编辑与制作多媒 体节目素材,并在多媒体著作工具软件中集成。多媒体著 作工具的设计目标是缩短多媒体应用软件的制作开发周期, 降低对制作人员技术方面的要求 第五层:多媒体应用系统 该层直接面向用户,是为满足用户的各种需求服务的。应 用系统要求有较强的多媒体交互功能,良好的人机界面
➢ 第三层：多媒体API（应用程序接口） 该层是为上一层提供软件接口，以便在高层软件调用系统 功能，并能在应用程序中控制多媒体硬件设备。为了能够 让程序员方便开发多媒体应用系统。 ➢ 第四层：多媒体创作工具及软件 它是在多媒体操作系统的支持下，利用图形和图像编辑软 件、视频处理软件、音频处理软件等，来编辑与制作多媒 体节目素材，并在多媒体著作工具软件中集成。多媒体著 作工具的设计目标是缩短多媒体应用软件的制作开发周期， 降低对制作人员技术方面的要求。 ➢ 第五层：多媒体应用系统 该层直接面向用户，是为满足用户的各种需求服务的。应 用系统要求有较强的多媒体交互功能，良好的人机界面
个功能基本的多媒体计算机硬件系统如图。 通信设备 影碟机 音响设备回1 录像机 视频 声如1各 卡 摄像机卡 音箱 电视机 扫描仪 光盘机 打印机
一个功能基本的多媒体计算机硬件系统如图
2.2多媒体计算柷标准及其发展 ◆2.2.1多媒体计算机标准 为促进多媒体个人计算机的标准化 Microsoft联合主要个 人电脑厂商组成了MPC市场委员会,并分别在1990年 1993年和1995年制定了MPC的三级标准:MPC1、MPC2和 MPC3。按此标准多媒体计算机包含5个基本单元:CD-ROM 驱动器个人电脑、CD-ROM驱动器、声卡、 Windows操作系 统及一组音箱或耳机,同时对个人电脑的CPU、内存、硬 盘、显示功能等作了基本的要求。个人电脑只要符合这 些规定就可获得MPC联盟的MPC认证,并可使用MPC标志。 不过,MPC是一种参照标准,不具有约束力和强制力
•2.2多媒体计算机标准及其发展 ◆2.2.1 多媒体计算机标准 为促进多媒体个人计算机的标准化Microsoft联合主要个 人电脑厂商组成了MPC市场委员会，并分别在1990年、 1993年和1995年制定了MPC的三级标准：MPC1、MPC2和 MPC3。按此标准多媒体计算机包含5个基本单元： CD-ROM 驱动器个人电脑、CD-ROM驱动器、声卡、Windows操作系 统及一组音箱或耳机，同时对个人电脑的CPU、内存、硬 盘、显示功能等作了基本的要求。 个人电脑只要符合这 些规定就可获得MPC联盟的MPC认证，并可使用MPC标志。 不过，MPC是一种参照标准，不具有约束力和强制力
要求MPC标准MPC2标准 MPC3标准 CPU 80386SX或更80486X/25或更 Pentium75或更 2M或更多一4MB=8M或更多8MB12或更多 盘0MB 1 60MB 540MB CDROM 150KB/S300KB/S 600KB/ 首频 8位声卡16位声音卡 16位声音卡,波表合成技术 MIDI播放 图形性能640×480,640×480,64k颜600×80,16M色 16色 色 MPBG1没有要求一没有要求 具有MPEG1播放(硬件或软 件);可进行直接帧存存取 以16位/像素,352×240分 辨率,30帧/秒(或352×288 25帧/秒)播放视频,播放视 频时支持同步的声频/视频 流,不丢帧 操作系统 Windows3. X Windows3. X Windows3.X/95
要求 MPC1标准 MPC2标准 MPC3标准 CPU 80386SX或更 高 80486SX/25或更 高 Pentium75或更高 RAM 2M或更多 4MB-8MB或更多 8MB-12M或更多 硬盘 30MB 160MB 540MB CDROM 150KB/s 300KB/s 600KB/s 音频 8位声卡 16位声音卡 16位声音卡，波表合成技术 MIDI播放 图形性能 640×480， 16色 640×480,64k颜 色 600×800,16M色 MPEG-1 没有要求 没有要求 具有MPEG 1播放(硬件或软 件)；可进行直接帧存存取， 以16位/像素，352×240分 辨率，30帧/秒(或352×288， 25帧/秒)播放视频，播放视 频时支持同步的声频/视频 流，不丢帧。 操作系统 Windows 3.X Windows 3.X Windows 3.X/95
2.2.2多媒体计算机系统的发展 随着计算杋性能的不断提髙,对多媒体计算机性能的要求 及标准了发生了很大的变化,这种变化可以套用一句体现 奥林匹克精神的口号来形容,那就是“更快、更髙、更 强”。特别是媒体处理器的出现和网络技术的迅速发展普 及,使多媒体电脑不仅是娱乐中心,也有成为信息处理和 通信中心的趋势。计算机芯片技术、网络通信技术、存储 压缩技术的发展,大大推动了多媒体技术的发展,同时也 加速了自身的发展
•2.2.2多媒体计算机系统的发展 随着计算机性能的不断提高，对多媒体计算机性能的要求 及标准了发生了很大的变化，这种变化可以套用一句体现 奥林匹克精神的口号来形容，那就是“更快、更高、更 强”。特别是媒体处理器的出现和网络技术的迅速发展普 及，使多媒体电脑不仅是娱乐中心，也有成为信息处理和 通信中心的趋势。计算机芯片技术、网络通信技术、存储 压缩技术的发展，大大推动了多媒体技术的发展，同时也 加速了自身的发展
当前飞速发展的高性能视频、三维图形、动画、音频、通 信以及虚拟现实技术等对计算机提出了更高的要求。而由 专用处理器构成的各种适配卡(如音频卡、视频卡、3D图 形加速卡等)产品层出不穷,大大降低了CPU的负担。目前 多媒体计算机在系统结构上发生了一些变化。在有些新的 多媒体系统中,将包括声音、视频、SCSI等常用的外围接 口都将集成到母板上,成为集多媒体功能于一体的“一体 机”,而只留少量的插槽供扩展用。 从整个硬件技术的发展过程来看,第一步总是先有板级产 品,通过系统总线与主机交换数据;第二步是设计专用芯 片,移植到主板上;第三步是将CPU芯片外的功能集成到 CPU芯片内,这个发展过程被描述为系统级( On System) 主板级( On board)和芯片级( On Chip),三种级别的 系统集成度越来越高,速度也越来。因此,将多媒体功能 “集成到芯片中、设计到主板上”是新一代多计算机系统 的发展趋势
➢ 当前飞速发展的高性能视频、三维图形、动画、音频、通 信以及虚拟现实技术等对计算机提出了更高的要求。而由 专用处理器构成的各种适配卡(如音频卡、视频卡、3D图 形加速卡等)产品层出不穷，大大降低了CPU的负担。目前 多媒体计算机在系统结构上发生了一些变化。在有些新的 多媒体系统中，将包括声音、视频、SCSI等常用的外围接 口都将集成到母板上，成为集多媒体功能于一体的“一体 机” ，而只留少量的插槽供扩展用。 ➢ 从整个硬件技术的发展过程来看，第一步总是先有板级产 品，通过系统总线与主机交换数据；第二步是设计专用芯 片，移植到主板上；第三步是将CPU芯片外的功能集成到 CPU芯片内，这个发展过程被描述为系统级（On System）、 主板级（On Board）和芯片级（On Chip），三种级别的 系统集成度越来越高，速度也越来。因此，将多媒体功能 “集成到芯片中、设计到主板上”是新一代多计算机系统 的发展趋势
>从系统功能上看,声音从FM合成、波表合成、发展到波 导合成、杜比AC3(杜比AC-3是配合DVD播放、多声道的 立体声规范)。三维图形将成为系统的标准配置。在动态 影像方面,除MPEG-1解码之外,MPEG2解码已在D∨D系 统中得到应用。在图像处理方面,视频捕捉、压缩、存贮 回放将成为普通功能。 在MPC标准中,并没有将网络与通信方面的要求列入,但 是现在的MPC的网络与通信能力已成为重要的性能,网卡 Fax/Modem卡及网络通信软件是MPC不可缺少的基本配置, 这与网络技术发展的大趋势是一致的
➢ 从系统功能上看，声音从FM合成、波表合成、发展到波 导合成、杜比AC-3（杜比AC-3是配合DVD播放、多声道的 立体声规范）。三维图形将成为系统的标准配置。在动态 影像方面，除MPEG-1解码之外，MPEG-2解码已在DVD系 统中得到应用。在图像处理方面，视频捕捉、压缩、存贮、 回放将成为普通功能。 ➢ 在MPC标准中，并没有将网络与通信方面的要求列入，但 是现在的MPC的网络与通信能力已成为重要的性能，网卡、 Fax/Modem卡及网络通信软件是MPC不可缺少的基本配置， 这与网络技术发展的大趋势是一致的