多媒体技术与应用(教案)(4)

⑴可选择声音I/O模式，即单声道或立体声模式； ⑵从话筒、CD或线路输入中选择输入源；

⑶可选I/O滤波器，即低、高通滤波器或关闭滤波功能，用滤波器对声音作过滤处理。

音频卡混音器原理

3）合成器

标准的PC多媒体平台通过内部合成器(Synthesizer)或通过外界到计算机MIDI端口的外部合成器播放MIDI文件。合成器的类型有两种： ⑴频率调制FM合成；

⑵波形表(Wave Table)合成。

频率调制FM合成器

3.音乐合成与MIDI接口 1) MIDI音乐合成

MIDI是指乐器数字接口，任何电子乐器，只要有处理MIDI消息的微处理器，且有合适的硬件接口，都可成为一个MIDI设备。MIDI消息，实际上就是乐谱的数字描述。

目前声卡的音乐合成主要有两种方法：一种是常用的调频合成法，另一种就是波表合成法。衡量声卡的音乐合成器的性能好坏的参数主要有以下三个:

①音色数目 ②发音数 ③音乐的兼容性 2)MIDI接口

MIDI规范允许MIDI装置已预先说明的方式通信。为了提供单电缆连接和通信端口准，关键之一是物理连接的标准化。

MIDI标准中规定MPC包括一个内部合成器和标准MIDI端口。

①MIDI In（输入口）：接收从其它MIDI装置传来的消息。 ②MIDI Out（输出口）：发送某装置生成的原始MIDI消息。向其它设备发送消息。 ③MIDI Thru（转发口）：传送从输入口接收的消息到其它MIDI装置。 4.1.2 数字视频卡

1.视频图像显示 1）显示系统技术

为了显示原始图像可接受的复制图，需要使用各种显示系统技术来解码信号和压缩数据。在视窗中显示图像和全运动视频的一个重要方面是动态的重新设定视窗尺寸，满足用户的喜好。重新设定视窗尺寸会引起显示像素的数目变化。组合图形、图像和全运动视频的应用要求有动态伸缩的功能，是由单监视器体系结构中的混合与伸缩技术解决得的。在实践中，系统的性能可有相当大的变化层次。对于屏幕，这些技术包括下列三个方面: ①VGA混合

②可伸缩的VGA混合 ③双缓冲VGA混合/伸缩

2）视频显示技术标准 ①第一代标准：MDA和CGA ②第二代标准：EGA ③第三代标准：VGA ④第四代标准：XGA

3）CRT显示系统 ①屏幕尺寸

CRT显示系统有三种常用的尺寸概念：显像管尺寸(Tube size)、可视尺寸(Viewable size)和光栅尺寸(Raster size)。

②荫罩和点间距

监视器的屏幕由扫描线组成，扫描线由像素阵列组成，屏幕分辨率是由每条扫描线的像素数乘以扫描线数定义的。荫罩(Shadow Mask)是安装在荧光屏内侧的上面刻蚀有数万个小圆孔（荫罩孔）的薄钢板。大多数彩色显示器使用3个电子枪，荫罩孔的作用在于保证3个电子束共同穿过同一个荫罩孔，准确的激发红、绿、蓝色荧光粉。

点间距使用毫米测量的一个组中心到下一个组中心的距离。假设分辨率是1024×768，那么按下列计算就会得出点间距：

dp（水平）=（用英寸表示的宽度/像素数）×25.4mm=（9.875/1024）×25.4=0.24mm dp（垂直）=（用英寸表示的高度/线数）×25.4mm=（7.125/768）×25.4=0.24mm这意味着为了很清晰地显示1024×768的分辨率，需要0.24mm点间距的监视器。 ③荧光粉类型

荧光粉是一种涂在显像管内表面的化学物质。红、绿、蓝荧光粉组成三元组的形式。当电子流击中荧光粉，它就发光，产生可见的彩色。 ④刷新（或扫描）频率与闪烁

水平刷新频率或水平扫描频率是对扫描线显像速度的衡量，用kHz来衡量。标准监视器具有的水平刷新频率是31.51kHz。消除闪烁的三种办法：提高刷新频率，延长荧光粉的余辉时间，减少亮度。 ⑤隔行和非隔行扫描

隔行(Interlaced)扫描是指显示器在每遍扫描使隔一行更新一行数据，更新整个屏幕的数据需要两遍扫描（奇数行、偶数行扫描）。对于非隔行(Noninterlaced)扫描（又称逐行扫描）方式，扫描时逐行进行数据更新，以便扫描完成全部数据更新。 ⑥显示缓冲区与颜色定义

对于PC显示系统来说，它有两种显示模式：字母数字模式和图形模式(Graphics Mode)。在显示适配器上，有一块存储器，用于存放显示器显示是对应的格式数据，称为视频存储器(VRAM)或显示缓冲器。

⑦模拟信号接口和数字信号接口

显示器与显示板之间连接线的信号形式有两种：数字信号和模拟信号。

⑧视频BIOS

视频基本输入/输出系统(BIOS)可以放在ROM中，用户程序调用它来完成某些与显示有关的控制和操作，如光标显示，字符显示，基本图形点线的显示，获取视频信息与设置颜色等。 4）平板显示系统

平板显示系统能够使用被动矩阵单色，主动矩阵单色，被动矩阵彩色与主动矩阵彩色四种基本技术。

①被动LCD矩阵显示 ②主动LCD矩阵显示

2.视频采集卡的工作原理

视频信号的采集就是将视频信号经硬件数字化后，再将数字化数据存储。 1)视频卡的分类与功能简介 ①视频采集卡 ②视频播放卡 ③电视转换卡

视频卡是一种对实时视频图像进行数字化、冻结、存储和输出处理的工具。视频卡的功能还包括图像的放大修整、按比例绘制、像素显示调整、捕捉特定镜头、若干视频源图像叠合等，还可以在VGA上开窗口且与VGA信号叠加显示和压缩处理。视频卡一般提供以下七个功能: ①全活动数字图像的显示、抓取、录制，支持Microsoft Video for Windows。 ②可从录像机(VCR)，摄像机，ID,IV等视频源中抓取定格，存储输出图像。 ③近似真彩色YUV格式图像缓冲区，可将缓冲区映射到高端内存。 ④可按比例缩放、剪切、移动于扫描视频图像。

⑤色度、饱和度、亮度、对比度及R,G,B三色比例可调。 ⑥可用软件选端口地址和IRQ。

⑦具有若干可用软件相互切换的视频输入源，以其中一个做活动显示。 2）视频采集卡的工作原理

视频信号获取器总体框图

视频

信号源、摄像机、录像机或激光视盘的信号首先经过A/D变换，送到多制式数字解码器进行解码，得到YUV数据；由视频窗口控制器对其进行剪裁，改变比例后存入帧存储器。帧存储器的内容在窗口控制器的控制下，与VGA同步信号或视频编码器的同步信号同步，再送到D/A变换器变成模拟的RGB信号，同时送到数字是视频编辑器进行视频编码，最后输出到VGA监视器及电视机或录像机。 1)A/D变换和数字解码

首先TDA8708或TDA8709对彩色全电视信号进行A/D变换，其工作原理如图所示。它由三个视频输入端，通过编程控制视频选择位0和选择位1，选择三个输入端的任一个作为输入。然后送到具有前卫电路和自动增益功能的运算放大器，最后经过A/D变换器将彩色全电视信号转换成8位数字信号，送给彩色多制式数字解码器。 2)窗口控制器

窗口控制器82C900IA PC-Video是Chips公司产生的适用于ISA总线PC的视频获取、显示用的专用控制芯片。其窗口控制器总体逻辑框图如图所示，可分成四部分:

⑴PC总线接口部分主要包括I/O寄存器地址映射，帧存储地址映射，及帧存储器读/写等功能。

⑵视频输入剪裁、变比例部分的主要功能是把视频数据按照使用者的定义处理后送到VRAM读/写模块中。

⑶VRAM读/写、刷新控制部分主要完成对外接VRAM的访问和选体等控制。

⑷输出窗口VGA同步、色键控制部分组要用来驱动主存储器的数据与VGA的视频信号同步，送到D/A转换器变成模拟的RGB信号，然后通过一个模拟开关与VGA视频信号叠加输出到VGA监视器上。

3) 帧存储器系统

4）数模转换和矩阵变换

这部分由D/A转换器SAA9065和视频信号处理器TDA4680两个器件组成。 5）视频信号和VGA信号的叠加 6）数字式多制式视频信号编码部分 4.2 多媒体信息获取设备

4.2.1触摸屏

触摸屏(Touch Screen)是一种定位设备。当用户用手指或其它设备触摸安装在计算机显示器前面的触摸屏时，所摸到的位置（以坐标形式）被触摸屏控制器测到，通过串行口或者其它接口（如键盘）送到CPU，从而确定用户所输入的信息。

1.触摸屏的作用和应用

触摸屏技术构造的应用系统非常适合以下领域： (1)自动控制及监测 (2) 展示

(3)信息检索和查询 (4)培训和教育： 2.触摸屏的分类

1．按安装方式分类: 外挂式 置 式 整体式 投影仪式

2.从结构特性与技术分类:

红外 电阻膜 电容 表面声波 压力矢量 3．触摸屏的技术指标 性能/指标 清晰度 反光性 透光率 红外 很好 很少 100% 电容 有些模糊 较大 85% 无 有 四线电阻 有些模糊 较小 55% 无 无 五线电阻 较好 有 75% 无 无 表面声波 很好 很少 92%（极限） 有 无 10 ms 最大分辨率 79×63 压力轴响应 无 漂移 反应速度 光干扰 无 1024×1024 1024×1024 4096×4096 4096×4096 50ms-300 ms 15 ms -24 ms 10 ms -20 ms 10 ms 不能超范围 没有此问题 没有此问题 没有此问题 没有此问题 没有此问题 没有此问题 没有此问题 电磁场干扰 没有此问题 有 防刮擦 色彩失真 寿命 好 无 怕硬物敲击 怕锐器 有 有 100万次 怕锐器 无 3000万次 较好 无 5000万次 不定，传感器2000万次 多

6．五类触摸屏的特色对比

综合来说，五类技术中比较有特色的是：表面声波技术、第二代五线电阻技术、抗光干扰红外线技术。表面声波技术的纯粹玻璃屏不怕刮擦和用力、寿命长、精度高、清晰透亮，还有压力轴响应。第二代五线电阻技术提高了电阻技术的寿命，虽然清晰度、透光率不如声波技术高，但精度最高，可用尖细的触摸物，不怕任何干扰和污染，最适合工控领域。抗光干扰红外线技术的最大优势是价格非常低廉，安装方便，屏幕前不加任何东西，因而不存在透光和清晰的问题，也不怕刮擦和用力；缺点是精度低，只能用手指来点，不够美观豪华。

4.2.2 扫描仪

扫描仪（Scanner）是一种图像输入设备，利用光电转换原理，通过扫描仪光电的移动或原稿的移动，把黑色或彩色的原稿信息数字化后输入计算机中，他还用于文字识别、图像识别等新的领域。 1．扫描仪的结构原理 (1)结构

CCD和CIS是扫描仪的两种核心技术，CCD称为光电耦合传感技术(CCD,Charge Coupled Device)，CIS称为接触式光电传感技术（CIS，Contact Image Sensor）

(2)信息数字化原理

以平面式扫描仪为例，把原件面朝下放在扫描仪的玻璃台上，扫描仪内发出光照射原件，反射光线经一组平面镜和透镜导向后，照射到CCD的光敏器件上。来自CCD的电量送到模数装换器中，将电压转换成代表每个象素色调或颜色的数字值。步进电机驱动扫描头延平台作微量运动，每移动一步，即获得一行像素值。 2．扫描仪的分类 1)按扫描方式分类 ①手动式扫描仪 ②平面式扫描仪 ③滚筒式扫描仪 ④胶片扫描仪 2)按扫描幅面分类

最常见的为A4和A3幅面的台式扫描仪 3)按扫描分辨率分类

分辨率有600dpi、1200dpi、4800dpi 4)按灰度与彩色分类 灰度扫描仪 彩色扫描仪

5)按反射式或透射式分类 反射式扫描仪 透射式扫描仪

4.2.3 数码相机

数码相机由镜头、CCD、A/D（模/数转换器）、MPU（微处理器）、内置存储器、LCD（液晶显示器）、PC卡（可移动存储器）和接口（计算机接口、电视机接口）等部分组成 1.数码相机的结构原理 1）CCD矩形网格阵列 2）存储介质 3）接口

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库多媒体技术与应用(教案)(4)在线全文阅读。