第五章多媒体计算机硬件及软件系统结构
第五章 多媒体计算机硬件及软件系统结构
◆ ■ 【学习目的】 ■使学生对多媒体计算机硬件及软件系统结构、DVI系统的 设让思想、多媒体和通信功能集成的原则等内容的理解和 掌握。 ■【学习知识点】 ■ 多媒体个人计算机硬件及软件系统结构的组成以及DVI系 统成功和失败经验教训、理想的DVI系统如何设计和实现、 多媒体和通信功能集成到CPU的设计原则等内容。 ■【学习要求】 ■掌握：DVI系统的设计思想和工作原理。 ■了解：多媒体和通信功能集成到CPU的设计原则
◼ 【学习目的】 ◼ 使学生对多媒体计算机硬件及软件系统结构、DVI系统的 设计思想、多媒体和通信功能集成的原则等内容的理解和 掌握。 ◼ 【学习知识点】 ◼ 多媒体个人计算机硬件及软件系统结构的组成以及DVI系 统成功和失败经验教训、理想的DVI系统如何设计和实现、 多媒体和通信功能集成到CPU的设计原则等内容。 ◼ 【学习要求】 ◼ 掌握：DVI系统的设计思想和工作原理。 ◼ 了解：多媒体和通信功能集成到CPU的设计原则
、 多媒体个人计算机(MPC) ■1.多媒体个人计算机一MPC ■多媒体个人计算机(Multimedia PC,简称MPC)并不是一种全新的 个人计算机，它是在原有PC机标准的基础上加上一些硬件板卡及相 应软件，使其具有综合处理声、文、图信息的功能。 ■2.常用多媒体硬件设备 青816位音频卡 避双音频卡 静态采集卡 视频采集 淡入淡出月 视频卡视频编 影啊叠加 字县加卡 多体硬件 内晋转如月 现频转换 视品直影绝示卡 双速（倍带 CD-ROM- D-写入机(Cw=) 图5-1常用多媒体硬件设备
一、多媒体个人计算机（MPC） ◼ 1．多媒体个人计算机—MPC ◼ 多媒体个人计算机 (Multimedia PC ，简称 MPC) 并不是一种全新的 个人计算机，它是在原有PC 机标准的基础上加上一些硬件板卡及相 应软件，使其具有综合处理声、文、图信息的功能。 ◼ 2．常用多媒体硬件设备 图 5-1 常用多媒体硬件设备
二、数字视频交互式(DV)多媒体计 算机系统 ■1.D系统概述 ·特则警羲裸鼇聶合关制nie是1nie公可推出的 ■ DM是目前比较成熟的多媒体计算机系统，它在以下几个方面取得了 实质性的突破： ■·一种全数字化的方法： ■·视频压缩： ■·声音压缩 ■·合成图形 ■Ⅱ型DM系统比I型DM系统有以下几点改进： ■·性能指标高； ■·使用了专用的门阵电路： ■·将多块处理板变成一块处理板
二、数字视频交互式(DVI)多媒体计 算机系统 ◼ 1．DVI 系统概述 ◼ DVI 即数字视频交互（ Digital Videl Interactive ）是 Intel 公司推出的 支持对多媒体信息进行处理及表现的一个集成环境。 ◼ DVI 是目前比较成熟的多媒体计算机系统，它在以下几个方面取得了 实质性的突破： ◼ • 一种全数字化的方法； ◼ • 视频压缩； ◼ • 声音压缩； ◼ • 合成图形。 ◼ Ⅱ型 DVI 系统比Ⅰ型 DVI 系统有以下几点改进： ◼ • 性能指标高； ◼ • 使用了专用的门阵电路； ◼ • 将多块处理板变成一块处理板
■2.Ⅱ型DVI系统结构原理图 出小 南2 图5-2Ⅱ型DV1系统结构原理图
◼ 2．Ⅱ型 DVI 系统结构原理图 图5-2 Ⅱ型 DVI 系统结构原理图
■3.DⅥ系统解决计算机综合处理声、文、图信息的方案 ◆ 采用PLV(Product Level Video)视频压缩编码算法 ◆ 设计了二个专用芯片 ■82750PB(PA)像素处理器 ■82750DB(DA)显示处理器 ■设计制造了三块门阵电路 ■82750LH主机接口门阵 ■82750 LV VRAM/SCSI/Capture接▣门阵 ■82750LA音频子系统接口门阵 ■提出了视频音频引擎的概念-AVE Audio video Engine ,同时设计开发了音频视频子系统AVSS and音频视频核AK AVSS-------Audio Video Sub-System(DOS) AVK -------Audio Video Kernel(Windows)
◼ 3．DVI 系统解决计算机综合处理声、文、图信息的方案 ◼ 采用 PLV(Product Level Video) 视频压缩编码算法 ◼ 设计了二个专用芯片 ◼ 82750PB (PA) 像素处理器 ◼ 82750DB (DA) 显示处理器 ◼ 设计制造了三块门阵电路 ◼ 82750LH 主机接口门阵 ◼ 82750LV VRAM/SCSI/Capture 接口门阵 ◼ 82750LA 音频子系统接口门阵 ◼ 提出了视频音频引擎的概念 --AVE Audio video Engine ◼ 同时设计开发了音频视频子系统 AVSS and 音频视频核 AVK ◼ AVSS-------Audio Video Sub-System (DOS) ◼ AVK ------- Audio Video Kernel(Windows)
三、将多媒体和通信功能集成到 CPU芯片中 ■计算机产业的发展趋势应该是把多媒体和通信技 术融合到CPU芯片中。为了使现有的计算机较好 地满足多媒体系统的各种需要，希望计算机在原 有的硬件和软件支撑平台上增加如下功能： ■多媒体数据的获取； ■多媒体数据的压缩和解压缩； ■多媒体数据的实时处理和特技； ■多媒体数据的输出和多媒体通信
三、 将多媒体和通信功能集成到 CPU 芯片中 ◼ 计算机产业的发展趋势应该是把多媒体和通信技 术融合到CPU芯片中。为了使现有的计算机较好 地满足多媒体系统的各种需要，希望计算机在原 有的硬件和软件支撑平台上增加如下功能： ◼ 多媒体数据的获取； ◼ 多媒体数据的压缩和解压缩； ◼ 多媒体数据的实时处理和特技； ◼ 多媒体数据的输出和多媒体通信
■1.集成的设计原则 (1)采用国际标准的设计原则 (2)多媒体和通信功能的单独解决变成集中解决 ■ (3)体系结构设计和算法相结合 ◆ (4)把多媒体和通信技术作到CPU芯片中 ■2.Intel MMX的核心技术 ■MM仪技术提供了面向多媒体和通信应用的新特性，同时保持了对全部现有 Intel体系结构微处理器、A应用程序和操作系统向下全部兼容，新特性如下： ■增加了新的数据类型；把较小的数据元素的数据类型合并到一个寄存器中： ■扩充了饱和型运算方式：定点运算时上溢下溢不中断，保持最大最小值： ,扩充的57条新指令：，扩充的MMX指令系统采用SMD形式完成寄存器中所 有数据元素的并行操作； 与IA结构的全兼容性：八个64位MM仪寄存储组可映射到A结构的浮点寄 存器中
◼ 1. 集成的设计原则 ◼ （1）采用国际标准的设计原则 ◼ （2）多媒体和通信功能的单独解决变成集中解决 ◼ （3）体系结构设计和算法相结合 ◼ （4）把多媒体和通信技术作到 CPU 芯片中 ◼ 2. Intel MMX 的核心技术 ◼ MMX 技术提供了面向多媒体和通信应用的新特性，同时保持了对全部现有 Intel 体系结构微处理器、IA应用程序和操作系统向下全部兼容，新特性如下： ◼ 增加了新的数据类型；把较小的数据元素的数据类型合并到一个寄存器中； ◼ 扩充了饱和型运算方式：定点运算时上溢下溢不中断，保持最大最小值； ◼ 扩充的 57 条新指令：扩充的 MMX 指令系统采用 SIMD 形式完成寄存器中所 有数据元素的并行操作； ◼ 与 I A 结构的全兼容性：八个 64 位 MMX 寄存储组可映射到IA 结构的浮点寄 存器中
【学习小结】 务 本章介绍了多媒体计算机MPC的技术标准和最低功能的配置，MPC产品的 升级方法及MPC的功能和应用领域。祥细介绍了具宥米表性的Intel/IBM公 司研制的数据视频交互式多媒体计算机系统D系统的组成和工作原理、 Intel/IBM公司设计的AVSS和AVK软件。以及DM系统的成功和失败的经 验教训。 ◆ 为了更好在解决多媒体计算机综合处理声、文、图信息。提出了以下设计原 侧 ◆ (1)采用国际标准的设计原则： ◆ (2)选用专用芯片设计专用接口卡单独解决： ◆ (3)设计专用芯片和软件组成多媒体计算机系统： (4)把多媒体和通信功能集成到CPU芯片中
◼ 【学习小结】 ◼ 多媒体计算机是综合处理声、文、图信息。为了更好发挥多媒体计算机的功 能，必须有高性能的硬件支持。视频和音频的专用处理芯片和新型的体系结 构是多媒体计算机硬件支持的关键。 ◼ 本章介绍了多媒体计算机 MPC 的技术标准和最低功能的配置， MPC 产品的 升级方法及 MPC 的功能和应用领域。祥细介绍了具有代表性的 Intel/IBM 公 司研制的数据视频交互式多媒体计算机系统 DVI 系统的组成和工作原理、 Intel/IBM 公司设计的 AVSS 和 AVK 软件。以及 DVI 系统的成功和失败的经 验教训。 ◼ 为了更好在解决多媒体计算机综合处理声、文、图信息。提出了以下设计原 则： ◼ （1）采用国际标准的设计原则； ◼ （2）选用专用芯片设计专用接口卡单独解决； ◼ （3）设计专用芯片和软件组成多媒体计算机系统； ◼ （4）把多媒体和通信功能集成到 CPU 芯片中