多媒体计算机系统常用硬件设备.pptx

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1、1/116第三章第三章 多媒体计算机系统惯用硬件设备多媒体计算机系统惯用硬件设备第1页2/116第三章第三章 多媒体计算机系统惯用硬件设备多媒体计算机系统惯用硬件设备q3.1 光存放技术概述光存放技术概述q3.2 CD-ROM盘片与数据结构盘片与数据结构q3.3 CD-R与与CD-RW光盘刻录技术光盘刻录技术q3.4 DVD光盘技术光盘技术q3.5 多媒体信息采集与处理功效卡多媒体信息采集与处理功效卡q3.6 惯用多媒体输入输出设备惯用多媒体输入输出设备第2页3/1163.1 光存放技术概述光存放技术概述q3.1.1 光盘存放器特点与分类光盘存放器特点与分类q3.1.2 技术指标与国际标准概览

2、技术指标与国际标准概览第3页4/1163.1.1 光盘存放器特点与分类光盘存放器特点与分类q 光盘存放器特点光盘存放器特点u 存放密度高存放密度高l存放密度：介质单位长度（位密度）或面积（面存放密度：介质单位长度（位密度）或面积（面密度）内能存放二进制位数，或单位长度内磁道密度）内能存放二进制位数，或单位长度内磁道/光道数量（道密度）光道数量（道密度）l光盘：位密度光盘：位密度1000bit/mm，面密度，面密度107108bit/mm2，到密度，到密度600700道道/mml 道密度：光盘道密度：光盘16*104TPI，硬盘，硬盘(以前以前)600700TPI。TPI：每英寸道数：每英寸道数

3、l当前硬盘：当前硬盘：250Gb/平方英寸，部分硬盘可到达平方英寸，部分硬盘可到达330Gb/平方英寸平方英寸第4页5/1163.1.1 光盘存放器特点与分类光盘存放器特点与分类q 光盘存放器特点光盘存放器特点u 非接触式读写非接触式读写l在光盘存放器中，信息写入与读出是经过聚焦激在光盘存放器中，信息写入与读出是经过聚焦激光束完成，透镜与介质表面距离在光束完成，透镜与介质表面距离在12 mm，根本，根本没有接触可能性，所以光盘和激光头使用寿命都没有接触可能性，所以光盘和激光头使用寿命都比较长。比较长。u信息保留时间长信息保留时间长l硬盘：硬盘：5l软盘：短软盘：短l光盘：光盘：30年以上年以上

4、u 盘面抗污染能力强：有盘面抗污染能力强：有1mm透明层透明层u价格低廉，使用方便价格低廉，使用方便第5页6/116资料：硬盘历史资料：硬盘历史q第一块硬盘第一块硬盘u1956年，年，IBM研究出世界上第研究出世界上第1块计算机硬盘存块计算机硬盘存放系统，可在放系统，可在50个个24英寸磁盘上存放英寸磁盘上存放5MB数据数据q曼彻斯特技术曼彻斯特技术u密封密封u不停旋转不停旋转u磁头在盘片上悬浮，不接触磁头在盘片上悬浮，不接触第6页7/1163.1.1 光盘存放器特点与分类光盘存放器特点与分类q 光盘存放器分类光盘存放器分类u 只读型光盘只读型光盘 CDROMu 一次写入型光盘一次写入型光盘

5、WORMu 可擦除重写光盘可擦除重写光盘 R/W：PCD，MODu 照片光盘照片光盘 Photo CD第7页8/1163.1.1 光盘存放器特点与分类光盘存放器特点与分类光盘光盘系列系列CD-ROMCD-DAVCDPhotoCDLVCD-ROMXACD-I CD-VDVIDVDCD-RWORMPCDMOD第8页9/1163.1.1 光盘存放器特点与分类光盘存放器特点与分类CD-DA(1981)CD-G(1986)CD-V(1989)CD-ROM(1985)CD-I(1986)CD-I FMV(1992)卡拉卡拉OK-CD(1992)Video-CD(1993)第9页10/1163.1.2 技术

6、指标与国际标准规范技术指标与国际标准规范q 技术指标技术指标u存放容量存放容量l光盘存放器存放容量有格式化容量与用户容量之光盘存放器存放容量有格式化容量与用户容量之分，用户容量小于格式化容量分，用户容量小于格式化容量u平均存取时间：计算机向光驱发出命令到光驱在平均存取时间：计算机向光驱发出命令到光驱在光盘上找到信息位置所花费时间光盘上找到信息位置所花费时间l平均寻道时间：光头沿光道移动全程平均寻道时间：光头沿光道移动全程1/3所需时间所需时间l平均等候时间：盘片旋转平均等候时间：盘片旋转1周所需时间二分之一周所需时间二分之一l平均存取时间平均存取时间=平均寻道时间平均寻道时间+平均等候时间平均

7、等候时间+读写读写光头稳定时间光头稳定时间第10页11/1163.1.2 技术指标与国际标准规范技术指标与国际标准规范q 技术指标技术指标u数据传输速率数据传输速率l数据传输速率通常是指光头定位以后，单位时间数据传输速率通常是指光头定位以后，单位时间内从光盘光道上读出数据位数，与光盘转速、位内从光盘光道上读出数据位数，与光盘转速、位密度和道密度亲密相关密度和道密度亲密相关lCD-ROM：1X=150KB/S=1.2MbpslDVD：1X=1358KB/S，约是，约是VCD9倍倍l硬盘：硬盘：IDE 133MB/s，SATA 150MB/s，SATA2 300MB/su误码率和平均无故障时间误码

8、率和平均无故障时间 第11页12/1163.1.2 技术指标与国际标准规范技术指标与国际标准规范q 国际标准规范国际标准规范u 红皮书：红皮书：1981年，基础，年，基础，CD-DA,CD-V,CD-Gu 黄皮书：黄皮书：1985年提出，年提出，1988年成为标准，年成为标准，ISO 9660规范规范,CD-ROMu 绿皮书：绿皮书：1987年，年，CD-I，VCD基础基础u 蓝皮书橙皮书：蓝皮书橙皮书：1985/1989年，可写光盘标准年，可写光盘标准u CD-ROM XA：1988年，年，1992年制订年制订CD-ROM XA ，对应，对应ISO 9660 u 白皮书：白皮书：1992年，

9、年，VCD标准标准第12页13/1163.2 CD-ROM盘片与数据结构盘片与数据结构q3.2.1 CD-ROM物理结构与数据存放物理结构与数据存放q3.2.2 CD-ROM扇区数据结构扇区数据结构第13页14/1163.2.1 CD-ROM物理结构与数据存放物理结构与数据存放qCD-ROM盘片物理结构盘片物理结构商标面商标面铝反射层铝反射层漆保护层漆保护层聚碳酸酯衬底聚碳酸酯衬底第14页15/1163.2.1 CD-ROM物理结构与数据存放物理结构与数据存放qCD-ROM盘片物理结构盘片物理结构u螺旋型光道螺旋型光道第15页16/1163.2.1 CD-ROM物理结构与数据存放物理结构与数据

10、存放qCD-ROM盘片物理结构盘片物理结构u盘片参数盘片参数15mm46mm50mm116mm117mm120mm数据统计区数据统计区导出区导出区导入区导入区第16页17/1163.2.1 CD-ROM物理结构与数据存放物理结构与数据存放q CD-ROM盘片物理结构盘片物理结构光道光道uCDROM信息是沿着盘面由内向外螺旋型信息信息是沿着盘面由内向外螺旋型信息轨道轨道光道一系列凹坑存放。光道一系列凹坑存放。u深（凹槽）：深（凹槽）：100nm120nmu宽：宽：500nm600nmu长：长：5KMu光道间距：光道间距：1.6m，即，即1600nmu每个坑长：每个坑长：3T11T，1T0.277

11、mu凹坑数可达凹坑数可达8亿多个亿多个u与硬盘不一样，其光道上数据存放密度相同与硬盘不一样，其光道上数据存放密度相同第17页18/1163.2.1 CD-ROM物理结构与数据存放物理结构与数据存放qCD-ROM读出原理读出原理第18页19/1163.2.1 CD-ROM物理结构与数据存放物理结构与数据存放qCD-ROM读出原理读出原理u驱动器激光器发出驱动器激光器发出1 m激光束经透镜整形和聚激光束经透镜整形和聚焦后变成焦后变成1.7 m照在光道上，对光道进行扫描照在光道上，对光道进行扫描u凹坑和非凹坑反射回来光强度不一样，在凹坑边凹坑和非凹坑反射回来光强度不一样，在凹坑边缘发生突变，经过驱动

12、器光电检测器检测出来，缘发生突变，经过驱动器光电检测器检测出来，从而读出从而读出0和和1第19页20/1163.2.1 CD-ROM物理结构与数据存放物理结构与数据存放qCD-ROM读出原理读出原理u凹坑和非凹坑本身并不代表凹坑和非凹坑本身并不代表0和和1，凹坑边缘代表，凹坑边缘代表1，其它评地方代表，其它评地方代表0u因为光道上数据存放密度相同，所以其驱动器转因为光道上数据存放密度相同，所以其驱动器转动就不能是恒定，假如读中心光道时动就不能是恒定，假如读中心光道时1800转转/分，分，外圈光道就要外圈光道就要600转转/分，这么才能确保单位时间分，这么才能确保单位时间内光头经过扇区数为常量内

13、光头经过扇区数为常量常线速度（常线速度（CLV）第20页21/1163.2.1 CD-ROM物理结构与数据存放物理结构与数据存放qCD-ROM数据存放原理数据存放原理u通道码：为提升读出数据可靠性和降低误码率，通道码：为提升读出数据可靠性和降低误码率，采取采取EFM（814位）调制编码。位）调制编码。u70年代技术水平，把年代技术水平，把0游程控制在最短游程控制在最短2个，最长个，最长10个时，信号才能可靠地读出个时，信号才能可靠地读出u由此限定了凹坑大小由此限定了凹坑大小第21页22/1163.2.1 CD-ROM物理结构与数据存放物理结构与数据存放qCD-ROM数据存放原理数据存放原理uE

14、FM编码编码l将一个字节（将一个字节（8位）变成位）变成14位，可满足位，可满足0游程要求。游程要求。8位能够表示位能够表示256个数，即个数，即256种编码，而种编码，而14位通位通道码有道码有16384种编码，其中有种编码，其中有267种编码能满足种编码能满足0游程要求游程要求l去掉去掉10个不能合并码（在通道码合并时，即变成个不能合并码（在通道码合并时，即变成位串时，有些不能满足位串时，有些不能满足0游程要求，需要加入游程要求，需要加入3位位合并位，确保合并位，确保0游程要求），剩游程要求），剩257个，再随机去个，再随机去掉掉1个，就有个，就有256种编码种编码第22页23/1163.

15、2.1 CD-ROM物理结构与数据存放物理结构与数据存放qCD-ROM数据存放原理数据存放原理EFM编码编码00100001000100100000100100000100001001000100001000100100001000100 100 00010010000010 000 10010001000010 00100100001000100 00010010000010 1001000100001010111010 11011010 11100010字节数据字节数据字节数据字节数据字节数据字节数据EFM调制调制EFM调制调制EFM调制调制添加合并位添加合并位添加合并位添加合并位添加合并

16、位添加合并位光轨道压模光轨道压模第23页24/1163.2.1 CD-ROM物理结构与数据存放物理结构与数据存放qCD-ROM数据存放原理数据存放原理差错控制差错控制uCIRC纠错技术纠错技术l能纠正能纠正2.2mm光道（即光道（即2.2mm长划痕）上连续长划痕）上连续448个错误符号，即个错误符号，即224个汉字个汉字l在数据写入光盘时就采取一个编码纠错技术在数据写入光盘时就采取一个编码纠错技术如：如：1.独在异乡独在异乡，每逢佳节倍思亲。，每逢佳节倍思亲。2.独在异乡独在异乡异客，每逢异客，每逢节倍思节倍思。后一个显然比前一个愈加轻易纠错，所以在存放时，后一个显然比前一个愈加轻易纠错，所以

17、在存放时，将连续数据交织开存放，出现一片连续错误时，将连续数据交织开存放，出现一片连续错误时，错误在实际数据中就是分散，轻易纠正。错误在实际数据中就是分散，轻易纠正。uCIRC能够将误码率控制在能够将误码率控制在10-9，再加上，再加上EDC、ECC等，能够将误码率控制在等，能够将误码率控制在10-12。第24页25/1163.2.2 CD-ROM扇区数据结构扇区数据结构q 扇区扇区u 光道从内向外等长分段，一段为一个扇区光道从内向外等长分段，一段为一个扇区u采取分、秒、扇区号表示采取分、秒、扇区号表示u 1分分60秒，秒，1秒秒75个扇区个扇区u 例：例：2分分13秒秒25区光道上第区光道上

18、第10000个扇区个扇区q 采取采取ISO 9660标准标准q 扇区格式扇区格式u Mode1：对误码率要求高数据：对误码率要求高数据u Mode2：误码率要求不高数据：误码率要求不高数据u CD-ROM XA：可读取：可读取CD-I格式数据格式数据第25页26/1163.2.2 CD-ROM扇区数据结构扇区数据结构q CD-ROM黄皮书仅要求了物理格式化标准，黄皮书仅要求了物理格式化标准，并没有制订文件存放标准（逻辑格式），所并没有制订文件存放标准（逻辑格式），所以各以各CD-ROM厂家自己开发厂家自己开发CD-ROM逻辑格逻辑格式，即存放文件格式，全部文件格式不统一，式，即存放文件格式，全

19、部文件格式不统一，无法兼容无法兼容q 1988年公布年公布ISO 9660标准，它既不是标准，它既不是DOS文件系统，也不是文件系统，也不是Macintosh文件系统，而文件系统，而是一个新标准是一个新标准 第26页27/1163.2.2 CD-ROM扇区数据结构扇区数据结构q计算机想要读取计算机想要读取CD-ROM，就必须由支持软，就必须由支持软件，如件，如MSCDEX.EXEq在在Windows操作系统中，专门有读取操作系统中，专门有读取CD-ROMCDFS文件系统文件系统q ISO 9660第第1版只支持版只支持8.3格式文件名，以后格式文件名，以后扩展到第扩展到第2版，支持长文件名版，

20、支持长文件名q 微软制订了微软制订了Joliet标准，是标准，是ISO 9660扩展集，扩展集，支持汉字文件名支持汉字文件名第27页28/116CD-ROM扇区数据结构扇区数据结构q每个扇区有每个扇区有2352个字节个字节q依据黄皮书标准，有两种模式依据黄皮书标准，有两种模式前导码前导码前导码前导码 12 bytes 12 bytes 头头头头4 bytes4 bytes 用户数据用户数据用户数据用户数据2048 bytes2048 bytes EDCEDC4 bytes4 bytes 空白空白空白空白8 bytes8 bytes ECCECC276 bytes276 bytes 前导码前导码

21、前导码前导码 12 bytes 12 bytes 头头头头4 bytes4 bytes 用户数据用户数据用户数据用户数据 2336 bytes 2336 bytes Model 1:to save computer dataModel 1:to save computer dataModel 2:to save data of any mediaModel 2:to save data of any mediaEDC：即CRC校验码。ECC是纠错码。第28页29/116资料：原版盘制作过程资料：原版盘制作过程第29页30/116资料：原版盘制作过程资料：原版盘制作过程q 数据数据EFM编码编码

22、合并码合并码q 将涂有光敏电阻玻璃盘放在旋转平台上光刻，将涂有光敏电阻玻璃盘放在旋转平台上光刻，光敏电阻曝光，然后化学处理，曝光区就被光敏电阻曝光，然后化学处理，曝光区就被腐蚀掉，形成凹坑腐蚀掉，形成凹坑q 对化学处理后玻璃盘进行化学电镀，生成金对化学处理后玻璃盘进行化学电镀，生成金属原版盘属原版盘父盘父盘母盘母盘q CD普通是聚碳酸酯塑料，加热后放入盘模普通是聚碳酸酯塑料，加热后放入盘模里，再用母盘在上面压制，冷却后，上面溅里，再用母盘在上面压制，冷却后，上面溅射一层铝，用于反射激光束，最终涂上一层射一层铝，用于反射激光束，最终涂上一层保护漆，印制标牌。保护漆，印制标牌。第30页31/116

23、3.3 CD-R与与CD-RW光盘刻录技术光盘刻录技术q3.3.1 CD-R光盘刻录与读出原理光盘刻录与读出原理q3.3.2 CD-R光盘刻录格式与刻录方式光盘刻录格式与刻录方式第31页32/1163.3.1 CD-R光盘刻录与读出原理光盘刻录与读出原理q CD-R光盘结构光盘结构商标面商标面漆保护层漆保护层聚碳酸酯衬底聚碳酸酯衬底金反射层金反射层预刻槽预刻槽有机染料层有机染料层 CD-R有机染料普通有三种：有机染料普通有三种：Cyanine、Phthalocyanine、AZO第32页33/1163.3.1 CD-R光盘刻录与读出原理光盘刻录与读出原理q CD-R光盘结构光盘结构u依据有机染

24、料和反射层材料不一样，光盘展现出依据有机染料和反射层材料不一样，光盘展现出各种颜色各种颜色u 绿盘：由绿盘：由Taiyo Yuden（日本太阳诱电）创造，（日本太阳诱电）创造，是是CD-R光盘基础，青蓝色有机染料，与反射层光盘基础，青蓝色有机染料，与反射层黄金色混合成绿色。廉价、怕光，不宜长久保留黄金色混合成绿色。廉价、怕光，不宜长久保留数据数据u 金盘：绿盘改良盘，有机染料本身呈透明浅黄金盘：绿盘改良盘，有机染料本身呈透明浅黄色，反射层用纯金。（不过其中纯金还不如其有色，反射层用纯金。（不过其中纯金还不如其有机染料值钱）机染料值钱）u 兰盘：有机染料为兰盘：有机染料为AZO（深蓝色），是为降

25、低（深蓝色），是为降低绿盘和金盘成本研制，反射层为银绿盘和金盘成本研制，反射层为银第33页34/1163.3.1 CD-R光盘刻录与读出原理光盘刻录与读出原理q CD-R光盘刻录原理光盘刻录原理uCD-R比比CD-ROM多了一层有机染料层，多了一层有机染料层，CD-ROM将数据直接压制在衬底上，而将数据直接压制在衬底上，而CD-R不能，不能，不过它有一层有机染料层不过它有一层有机染料层u 当激光点照射在有机染料层上，温度超出当激光点照射在有机染料层上，温度超出250（超出读取数据时（超出读取数据时34倍强度）时，染料倍强度）时，染料层化学特征就发生不可逆改变，形成光斑。光斑层化学特征就发生不可

26、逆改变，形成光斑。光斑会改变光反射率，类似于会改变光反射率，类似于CD-ROM中凹坑一样，中凹坑一样，到达写入数据目标。到达写入数据目标。u 因为此种化学改变不可逆，所以其不能重写因为此种化学改变不可逆，所以其不能重写第34页35/1163.3.1 CD-R光盘刻录与读出原理光盘刻录与读出原理q 磁光型光盘磁光型光盘u利用磁、光原理利用磁、光原理u 包含树脂基盘、保护层、统计层包含树脂基盘、保护层、统计层(磁粒子磁粒子)、反射、反射层层u 激光高功率照射时（激光高功率照射时（15mw），产生），产生300 高温，高温，磁场发生改变，冷却后不便，存放数据。擦写时磁场发生改变，冷却后不便，存放数据

27、。擦写时分擦、写两步分擦、写两步u 读取时，利用反射器偏振光偏振方向是顺时针读取时，利用反射器偏振光偏振方向是顺时针还是逆时针判定还是逆时针判定1还是还是0。u 能够重写能够重写1000万次。万次。u 在在24X以及以及CD上可读上可读第35页36/1163.3.1 CD-R光盘刻录与读出原理光盘刻录与读出原理q 相变型光盘相变型光盘u 统计层由一个统计层由一个2050nm合金组成，合金有晶态合金组成，合金有晶态和非晶态两种状态，其对激光反射率不一样和非晶态两种状态，其对激光反射率不一样u 晶态中原子排列整齐，光反射率高，表示晶态中原子排列整齐，光反射率高，表示1；非；非晶态时原子排列不整齐，

28、光反射率低，表示晶态时原子排列不整齐，光反射率低，表示0u 由非晶态变成晶态需要激光以由非晶态变成晶态需要激光以8mw功率照射，功率照射，而由晶态变成非晶态需要激光以而由晶态变成非晶态需要激光以18mw功率进行功率进行照射照射u 此种光盘对光反射率只有此种光盘对光反射率只有15，而，而CD-R有有65，所以只有含有所以只有含有Multi-read功效光驱才能读取，当功效光驱才能读取，当前前24X以上光驱都有以上光驱都有Multi-read功效，能够读取功效，能够读取此种类型光盘此种类型光盘第36页37/116单面单层单面单层3.4 DVD光盘技术光盘技术q DVD结构：外观与结构：外观与CD相

29、同相同u 单面盘厚单面盘厚0.6mm，双面盘厚，双面盘厚1.2mm，直径，直径12cmu 单面单层单面单层4.7GB，单面双层，单面双层8.5GB，双面单层，双面单层9.4GB，双面双层，双面双层17GBu 双层盘片双层盘片0层与层与1层之间有半透明绝缘薄膜，能层之间有半透明绝缘薄膜，能够反射激光，起到反射层作用够反射激光，起到反射层作用第37页38/116单面双层单面双层3.4 DVD光盘技术光盘技术q存放影片时采取存放影片时采取MPEG-2数据压缩标准数据压缩标准q采取采取EFM+（816）通道码）通道码q采取交叉交插里德采取交叉交插里德-所罗门卷积所罗门卷积RSPC纠错码，纠错码，误码率

30、小于误码率小于10-20，相当于盘片上，相当于盘片上5mm划痕长划痕长度纠错能力度纠错能力第38页39/1163.4 DVD光盘技术光盘技术qDVD容量增加办法容量增加办法第39页40/1163.4 DVD光盘技术光盘技术q DVD容量增加办法容量增加办法u将光道间距从将光道间距从CD1.6m0.74mu 最小凹坑长度从最小凹坑长度从CD0.83m0.4ml 采取采取RSPC纠错码是缩小光道间距和凹坑长度前纠错码是缩小光道间距和凹坑长度前提提l 这两项办法使这两项办法使DVD是是CD容量容量4.486倍倍u 信号调制从信号调制从CDEFM（817）变成）变成EFM（816）是是CD1.0625

31、倍倍第40页41/1163.4 DVD光盘技术光盘技术q DVD容量增加办法容量增加办法u加大盘片利用率，从加大盘片利用率，从CD86cm286.6cm2是是CD1.109倍倍u降低每扇区字节数，从降低每扇区字节数，从CD2048/2352到到2048/2060是是CD1.142倍倍u 盘片两面统计盘片两面统计 第41页42/1163.4 DVD光盘技术光盘技术q DVD读取原理读取原理第42页43/1163.4 DVD光盘技术光盘技术q DVD读取原理读取原理u因为缩小了光道间距和凹坑长度，所以原理读取因为缩小了光道间距和凹坑长度，所以原理读取CD激光波长就不够了，原激光波长激光波长就不够了

32、，原激光波长780nm（红（红外线），经透镜后光斑直径为外线），经透镜后光斑直径为1.73m。而。而DVD应使用激光波长为应使用激光波长为635-650nm（红光），晶透镜（红光），晶透镜后光斑直径为后光斑直径为1.05-1.08m，才能正确读出数据，才能正确读出数据第43页44/116资料：光盘存放新技术资料：光盘存放新技术q“蓝光盘蓝光盘”技术技术q9家企业于家企业于202月月19日推出日推出q使用蓝激光刻录和读取使用蓝激光刻录和读取q单面密度盘单面密度盘27GB，未来到达，未来到达100GBq全息统计技术全息统计技术qInPhase企业，年企业，年12月由贝尔试验室分离成月由贝尔试验室分

33、离成立立q204月月8日，展出日，展出100GB光盘光盘q使用全息统计方式使用全息统计方式q用照射角度不一样两种激光：信号光和参考用照射角度不一样两种激光：信号光和参考光，两光交叉，产生干涉图案光，两光交叉，产生干涉图案q同一位置，激光入射角不一样，数据不一样同一位置，激光入射角不一样，数据不一样第44页45/116资料：光盘存放新技术资料：光盘存放新技术q“蓝光盘蓝光盘”技术技术q9家企业于年家企业于年2月月19日推出日推出q使用蓝激光刻录和读取使用蓝激光刻录和读取q单面密度盘单面密度盘27GB，未来到达，未来到达100GB3万元万元第45页46/116资料：光盘存放新技术资料：光盘存放新技

34、术q全息统计技术全息统计技术qInPhase企业，年企业，年12月由贝尔试验室分离成月由贝尔试验室分离成立。立。204月月8日，展出日，展出100GB光盘光盘q用全息统计方式，用照射角度不一样两种激用全息统计方式，用照射角度不一样两种激光：信号光和参考光，两光交叉，产生干涉光：信号光和参考光，两光交叉，产生干涉图案。同一位置，激光入射角不一样，数据图案。同一位置，激光入射角不一样，数据不一样不一样qMaxell与与Inphase合作推出全息光盘合作推出全息光盘第46页47/116资料：光盘存放新技术资料：光盘存放新技术q全息统计技术全息统计技术u由东芝与松下电器产业等企业出资风险企业日本由东芝

35、与松下电器产业等企业出资风险企业日本OPTWARE企业开发全息通用光盘（企业开发全息通用光盘（HVD，Holographic Versatile Disc）第47页48/116资料：光盘存放新技术资料：光盘存放新技术q全息统计技术全息统计技术u索尼使用索尼使用“微反射统计微反射统计”技术全息光盘当前仅有一技术全息光盘当前仅有一层统计介质，容量仅层统计介质，容量仅1.25GB。索尼将引入多层。索尼将引入多层统计，大大扩展这套系统潜力。统计，大大扩展这套系统潜力。第48页49/1163.5 多媒体信息采集与处理功效卡多媒体信息采集与处理功效卡q视频卡分类视频卡分类u视频捕捉与播放卡视频捕捉与播放卡

36、u视频压缩卡视频压缩卡u视频转换卡视频转换卡uMPEG解压卡解压卡q视频卡主要功效视频卡主要功效u选择视频源切换显示选择视频源切换显示u按百分比放大、缩小、淘汰、移位、扫描图像按百分比放大、缩小、淘汰、移位、扫描图像uVGA图形与视频图像混叠显示图形与视频图像混叠显示第49页50/1163.5 多媒体信息采集与处理功效卡多媒体信息采集与处理功效卡q音频卡功效音频卡功效u音频录制、编辑与播放，在软件参加下音频录制、编辑与播放，在软件参加下uMIDI电子音乐合成：波表合成，频率调制合成电子音乐合成：波表合成，频率调制合成u音频源混合：音频源混合：MICCDROM合成合成q音频卡工作原理音频卡工作原

37、理u分类：按量化位数，分类：按量化位数，8,16,32u组成组成l数字音频处理器：关键，数字音频处理器：关键，A/D,D/A,MIDI接口控制接口控制l音乐合成器：控制声音音色、音调和幅度音乐合成器：控制声音音色、音调和幅度l混音器：音源选择、混合，音量控制，声道选择混音器：音源选择、混合，音量控制，声道选择l总线接口控制器：与计算机通信总线接口控制器：与计算机通信第50页51/116PCIPCI总线总线总线总线总线总线接口接口数字数字视频视频混混音音器器音乐合成器音乐合成器游戏杆接口游戏杆接口游戏杆接口游戏杆接口MIDIMIDI接口接口接口接口MICMIC放大器放大器放大器放大器MICMIC

38、线输入线输入线输入线输入CDCDROMROM功率放大器功率放大器功率放大器功率放大器数据数据数据数据地址地址地址地址控制控制控制控制音频卡普通工作原理音频卡普通工作原理3.5 多媒体信息采集与处理功效卡多媒体信息采集与处理功效卡第51页52/1163.6 惯用多媒体输入输出设备惯用多媒体输入输出设备q3.6.1 多媒体显示系统多媒体显示系统q3.6.2 触摸屏分类与精度校准触摸屏分类与精度校准q3.6.3 扫描仪工作原理与技术指标扫描仪工作原理与技术指标第52页53/1163.6.1 多媒体显示系统多媒体显示系统q彩色显示器标准彩色显示器标准uCGAEGAVGAXGASVGAAVGAu世界上第

39、一个彩色显示标准是世界上第一个彩色显示标准是IBM企业推出彩色企业推出彩色图形适配器图形适配器CGA，CGA标准最多能显示标准最多能显示4种颜色，种颜色，分辨率为分辨率为320200像素。随即像素。随即IBM企业又推出了企业又推出了增强型图形适配器增强型图形适配器EGA，EGA标准最多能显示标准最多能显示16种颜色，分辨率为种颜色，分辨率为640350像素。像素。EGA标准以标准以后又被视频图形适配器后又被视频图形适配器VGA彩色显示标准替换，彩色显示标准替换，VGA彩色显示标准可提供彩色显示标准可提供256种颜色，分辨率到种颜色，分辨率到达达640480像素。超级视频图形适配器像素。超级视频

40、图形适配器SVGA将将分辨率提升到分辨率提升到800600像素。扩展图形适配器像素。扩展图形适配器XGA又深入将分辨率提升到又深入将分辨率提升到1024768像素，能像素，能够显示够显示16.7M种颜色种颜色第53页54/1163.6.1 多媒体显示系统多媒体显示系统q主要参数主要参数u类型：类型：CRT、LCD、PDPu尺寸：显示器对角线长度，尺寸：显示器对角线长度，15,17,19,21u显示范围：比显示器尺寸小，显示范围：比显示器尺寸小，17寸寸15.7寸寸u显象管类型：球面平面直角镜面纯平显象管类型：球面平面直角镜面纯平u调整方式：模拟，数字调整方式：模拟，数字第54页55/1163.

41、6.1 多媒体显示系统多媒体显示系统qCRT工作原理工作原理阴极射线管阴极射线管u组成：显像管、电路板、机壳组成：显像管、电路板、机壳u显像管：电子枪、阴罩板（阴栅板）、荧光粉显像管：电子枪、阴罩板（阴栅板）、荧光粉第55页56/1163.6.1 多媒体显示系统多媒体显示系统qCRT工作原理工作原理阴罩式显像管阴罩式显像管u荧光屏：涂满了按一定方式紧密排列红、绿、蓝荧光屏：涂满了按一定方式紧密排列红、绿、蓝三原色荧光粉点，相邻呈三角形排列三原色点组三原色荧光粉点，相邻呈三角形排列三原色点组成一组，因为点之间距离太小人眼分辨不出单个成一组，因为点之间距离太小人眼分辨不出单个地点，看成一个点地点，

42、看成一个点像素。像素。第56页57/1163.6.1 多媒体显示系统多媒体显示系统qCRT工作原理工作原理阴罩式显像管阴罩式显像管u阴罩：荧光屏与电子枪之间薄板，上有上百万个阴罩：荧光屏与电子枪之间薄板，上有上百万个小圆孔小圆孔阴罩孔，对应荧光屏上呈三角形排列红、阴罩孔，对应荧光屏上呈三角形排列红、绿、蓝三原色荧光粉点组。绿、蓝三原色荧光粉点组。u电子枪：三束，每束受显卡电子枪：三束，每束受显卡RGB视频信号电压控视频信号电压控制，经过同一阴罩孔轰击各自对应荧光粉点。制，经过同一阴罩孔轰击各自对应荧光粉点。第57页58/1163.6.1 多媒体显示系统多媒体显示系统qCRT工作原理工作原理阴罩

43、式显像管阴罩式显像管电子枪电子枪电子枪电子枪阴罩板阴罩板阴罩板阴罩板荧光屏荧光屏荧光屏荧光屏第58页59/1163.6.1 多媒体显示系统多媒体显示系统qCRT工作原理工作原理阴罩式显像管阴罩式显像管u点距：将距离最近三原色荧光点用直线链接起来，点距：将距离最近三原色荧光点用直线链接起来，得到一个正三角形，其边长为点距。得到一个正三角形，其边长为点距。0.280.28点距点距点距点距0.240.24水平点距水平点距水平点距水平点距0.140.140.28 mm点距示意图点距示意图第59页60/1163.6.1 多媒体显示系统多媒体显示系统qCRT工作原理工作原理阴栅式显像管阴栅式显像管u无纵向

44、间距无纵向间距u透光率增加透光率增加30，高亮度和高对比度，高亮度和高对比度u栅距栅距电子枪电子枪电子枪电子枪阴栅板阴栅板阴栅板阴栅板荧光屏荧光屏荧光屏荧光屏第60页61/1163.6.1 多媒体显示系统多媒体显示系统qCRT工作原理工作原理点距与栅距点距与栅距第61页62/1163.6.1 多媒体显示系统多媒体显示系统q主要技术指标主要技术指标u点距点距/栅距栅距u分辨率：水平、垂直分辨率：水平、垂直u场频：垂直扫描频率，单位时间刷新屏幕次数场频：垂直扫描频率，单位时间刷新屏幕次数u行频：水平扫描频率行频：水平扫描频率l单位时间内电子束刷新屏幕行数。单位时间内电子束刷新屏幕行数。l行频垂直分

45、辨率行频垂直分辨率X场频场频XS(约约1.06)第62页63/1163.6.1 多媒体显示系统多媒体显示系统q主要技术指标主要技术指标u扫描方式扫描方式l隔行扫描：先扫描奇数行，在扫描偶数行隔行扫描：先扫描奇数行，在扫描偶数行l逐行扫描逐行扫描第63页64/1163.6.1 多媒体显示系统多媒体显示系统q主要技术指标主要技术指标u带宽：显示器频率响应范围带宽：显示器频率响应范围l带宽带宽(分辨率分辨率X场频场频)/过扫描系数过扫描系数(约约0.7)u质量认证质量认证lTCO：瑞典制订，高品质：瑞典制订，高品质 TCO92,95,99lCE：欧共体安全认证：欧共体安全认证lCCEE：中国电工产品

46、：中国电工产品 安全认证安全认证第64页65/1163.6.1 多媒体显示系统多媒体显示系统q影响分辨率原因影响分辨率原因u点距点距l阴罩板上孔越多组成画面点越多，画面越清楚阴罩板上孔越多组成画面点越多，画面越清楚u行频行频l场频场频85HZ时时 1024X768，行频，行频768X85X1.0669KHZ 1280X1024，行频，行频1024X85X1.0692KHZl行频高，显示器负担大，加紧其老化行频高，显示器负担大，加紧其老化第65页66/1163.6.1 多媒体显示系统多媒体显示系统q影响分辨率原因影响分辨率原因u场频场频l60HZ时闪烁，高于时闪烁，高于85HZ时无闪烁时无闪烁l

47、最大分辨率普通指场频最大分辨率普通指场频60HZ下分辨率下分辨率l640X48085HZ没问题，但没问题，但1600X120085HZ难难l场频越高，图像稳定性越好场频越高，图像稳定性越好第66页67/1163.6.1 多媒体显示系统多媒体显示系统q影响分辨率原因影响分辨率原因u与显示器尺寸相关与显示器尺寸相关l显示器最大最正确像素点有效尺寸显示器最大最正确像素点有效尺寸/(点距点距X0.87)l17英寸显示器，点距英寸显示器，点距0.28mmn水平有效尺寸水平有效尺寸320mm/(0.28X0.87)=1314点点n垂直有效尺寸垂直有效尺寸240mm/(0.28X0.87)=985点点n最正

48、确分辨率最正确分辨率1280X1024，太高并不好，太高并不好l分辨率增大，图像、文字变小，增加眼睛负担分辨率增大，图像、文字变小，增加眼睛负担第67页68/116q影响分辨率原因影响分辨率原因u与显示器尺寸相关与显示器尺寸相关3.6.1 多媒体显示系统多媒体显示系统800X600800X6001600X12001600X12001280X10241280X1024阴罩板孔阴罩板孔阴罩板孔阴罩板孔屏幕像素点屏幕像素点屏幕像素点屏幕像素点第68页69/116资料：资料：LCD液晶显示器液晶显示器qLCDu（Liquid Crystal Display），即液晶显示器，），即液晶显示器，是一个数字

49、显示技术，能够经过液晶和彩色过滤是一个数字显示技术，能够经过液晶和彩色过滤器过滤光源，在平面面板上产生图像。与传统器过滤光源，在平面面板上产生图像。与传统CRT显示器相比，它含有占用空间小，低功耗，显示器相比，它含有占用空间小，低功耗，低辐射，无闪烁，降低视觉疲劳等优点。第一台低辐射，无闪烁，降低视觉疲劳等优点。第一台LCD于于1971年问世，年问世，20世纪世纪80年代初开始应用年代初开始应用到计算机领域。现在，到计算机领域。现在，LCD正在成为主流显示器正在成为主流显示器第69页70/116资料：资料：LCD液晶显示器液晶显示器q液晶：加热时透明液态，冷却时结晶颗粒态液晶：加热时透明液态，

50、冷却时结晶颗粒态第70页71/116资料：资料：LCD液晶显示器液晶显示器q液晶液晶u简单地说就是一个液体晶体，它象磁场中金属一简单地说就是一个液体晶体，它象磁场中金属一样，当受到外界电场影响时，其分子会产生准确样，当受到外界电场影响时，其分子会产生准确有序排列，假如对分子排列加以适当控制，液晶有序排列，假如对分子排列加以适当控制，液晶分子将会允许光线经过。相反，当其不受外界电分子将会允许光线经过。相反，当其不受外界电场影响时，其分子会排列混乱，阻止光线经过，场影响时，其分子会排列混乱，阻止光线经过，这一现象称之为液晶电光这一现象称之为液晶电光(热光热光)效应。效应。LCD技术技术就是利用了液