多媒体通信技术五.ppt

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1、第五章第五章 多媒体通信关键技术多媒体通信关键技术5.05.0多媒体信息输入、输出及存储技术多媒体信息输入、输出及存储技术 多媒体计算机所涉及的输入输出技术包括视频多媒体计算机所涉及的输入输出技术包括视频图像技术、音频技术、语音技术、图像图形技术和图像技术、音频技术、语音技术、图像图形技术和文本技术等。在多媒体计算机系统中，支持系统输文本技术等。在多媒体计算机系统中，支持系统输入输出的功能是由一些具有特定功能的功能卡来实入输出的功能是由一些具有特定功能的功能卡来实现的。有一些功能卡是专门支持多媒体信息的采集现的。有一些功能卡是专门支持多媒体信息的采集与处理的，如视频卡、音频卡、与处理的，如视频

2、卡、音频卡、VGAVGA与与TVTV转换卡、转换卡、图形加速卡、图形加速卡、SCSISCSI接口卡、光盘接口卡等。接口卡、光盘接口卡等。 5.0.1 5.0.1 视频信息输入输出技术视频信息输入输出技术 计算机只能处理数字图像信息，而现有的视频计算机只能处理数字图像信息，而现有的视频源都还只是模拟图像信息，需要先将模拟图像信源都还只是模拟图像信息，需要先将模拟图像信息转变为数字图像信息。息转变为数字图像信息。 计算机对图像进行相关的处理之后，在进行显计算机对图像进行相关的处理之后，在进行显示的时候也必须要将数字图像转换成模拟图像信示的时候也必须要将数字图像转换成模拟图像信息，需要一个视频转换卡

3、来完成相应的功能。息，需要一个视频转换卡来完成相应的功能。1 1、视频卡的基本工作原理、视频卡的基本工作原理视频源2ADC显示器视频处理芯片选择视频源视频源1视频源0DACVGA卡VRAMPC总线图5-1 视频卡的工作原理框图为了适应多种视频源的应用，视频为了适应多种视频源的应用，视频采集卡一般都具有多个不同视频接采集卡一般都具有多个不同视频接口，分别对应录像机、影碟机和摄口，分别对应录像机、影碟机和摄像机等视频源，可以通过相应的视像机等视频源，可以通过相应的视频软件来选择所需视频源频软件来选择所需视频源信号的转换和解码。对应不同的信号的转换和解码。对应不同的电视制式采用不同的颜色空间。电视制

4、式采用不同的颜色空间。对于对于PAL电视制式，解码后得到电视制式，解码后得到YUV信号，再转换为信号，再转换为RGB信号信号视频信号的捕获、播放和显示，视频信号的捕获、播放和显示，完成对视频输入信号的裁减、比完成对视频输入信号的裁减、比例变化、例变化、VGA同步、色键控制、同步、色键控制、PC总线接口和对帧存储的操作总线接口和对帧存储的操作输出经过处理的输出经过处理的RGB信信号，与号，与VGA显示卡输出显示卡输出的的RGB信号完全同步信号完全同步视频随机访问存储器，专为视频显视频随机访问存储器，专为视频显示设计，可提供两个端口的同步读示设计，可提供两个端口的同步读写能力，比一般的写能力，比一

5、般的DRAM方式快方式快2 2、常用视频卡、常用视频卡 （1 1）视频接收卡）视频接收卡 也称为电视接收卡，其主要功能有两项：也称为电视接收卡，其主要功能有两项： 接收电视台发送的电视信号接收电视台发送的电视信号 将模拟电视信号数字化后叠加显示在将模拟电视信号数字化后叠加显示在VGAVGA中并中并完成最后的显示完成最后的显示（2 2）视频转换）视频转换/ /捕获卡捕获卡视频转换卡完成计算机视频信号和电视视频信视频转换卡完成计算机视频信号和电视视频信号间的转换。号间的转换。一般分为两类一般分为两类： 完成由计算机的完成由计算机的VGAVGA信号到各种标准制式的电信号到各种标准制式的电视信号的转换

6、并在电视机上播放或进行录像，也视信号的转换并在电视机上播放或进行录像，也被称作被称作PCPCTVTV卡或卡或VGAVGATVTV卡；卡； 完成将标准的各种制式电视信号转换成在计算完成将标准的各种制式电视信号转换成在计算机屏幕上显示的机屏幕上显示的VGAVGA信号，也叫做信号，也叫做TVTVVGAVGA卡。卡。 视频捕获卡的主要功能是从视频图像信息中视频捕获卡的主要功能是从视频图像信息中实时或非实时地捕获静态或短时间的动态视频实时或非实时地捕获静态或短时间的动态视频图像。图像。 以以AVIAVI格式存储格式存储（3 3）MPEGMPEG卡卡 分为压缩卡和解压卡分为压缩卡和解压卡 MPEGMPEG

7、压缩卡压缩卡一般为专业人士使用，可以对静一般为专业人士使用，可以对静止和动态图像按照相应的标准进行实时和非实止和动态图像按照相应的标准进行实时和非实时的压缩和还原处理。时的压缩和还原处理。 MPEGMPEG解压卡解压卡也称为影碟卡，把也称为影碟卡，把MPEGMPEG文件进行文件进行解压缩并恢复播放。解压缩并恢复播放。3 3、摄像头、摄像头 摄像头的基本工作原理：外界景物通过摄像头摄像头的基本工作原理：外界景物通过摄像头的镜头（透镜）生成光学图像，再投射到图像传的镜头（透镜）生成光学图像，再投射到图像传感器表面转换为模拟电信号，经过感器表面转换为模拟电信号，经过A/DA/D变换转换为变换转换为数

8、字图像信号，送到数字处理芯片（数字图像信号，送到数字处理芯片（DSPDSP）进行加）进行加工处理，再通过与计算机的接口传输到计算机中工处理，再通过与计算机的接口传输到计算机中进行处理，最后，通过显示器就可以看到图像了。进行处理，最后，通过显示器就可以看到图像了。 模拟摄像头：模拟摄像头：捕获的模拟视频信号必须经过捕获的模拟视频信号必须经过PCPC的视频卡进行数字化转换，经压缩后送入的视频卡进行数字化转换，经压缩后送入PCPC处理。处理。 数字摄像头（网络摄像头）：数字摄像头（网络摄像头）：可直接捕获视可直接捕获视频图像，通过频图像，通过USBUSB或或IEEE1394IEEE1394高速接口输

9、入高速接口输入PCPC，无需视频卡。无需视频卡。 摄像头的主要性能指标：摄像头的主要性能指标：（1 1）摄像器件）摄像器件 CCDCCD（电磁耦合组件）：（电磁耦合组件）：成像质量较高，适合成像质量较高，适合影像质量较高的场合影像质量较高的场合 CMOSCMOS：成像质量较低成像质量较低（2 2）像素分辨率）像素分辨率 3030万像素（万像素（VGAVGA，640640480480） 130130万像素（万像素（SXGASXGA，1280128010241024） （3 3）颜色深度：）颜色深度：2424位，位，3030位位 （4 4）视频捕获速度（帧率）：）视频捕获速度（帧率）：帧率太低会出

10、现帧率太低会出现跳帧现象跳帧现象 （5 5）接口方式：）接口方式： 早期接在早期接在PCPC的并口上，速率大的并口上，速率大1Mbps1Mbps； 现在接在现在接在PCPC的的USBUSB接口上，接口上，USB1.1USB1.1速率达速率达12Mbps12Mbps， USB2.0USB2.0速率达速率达480Mbps480Mbps， 13941394接口速率达接口速率达100100400Mbps400Mbps4 4、投影仪、投影仪 分为三类：分为三类： CRTCRT投影机投影机 LCDLCD投影机投影机 DLPDLP投影机。投影机。5.0.2 5.0.2 音频信息的输入输出技术音频信息的输入输

11、出技术音频信息包括语音和音乐。音频信息的输入音频信息包括语音和音乐。音频信息的输入输出主要是由音频卡来完成的。输出主要是由音频卡来完成的。 音频卡的主要功能：音频卡的主要功能： 录制和播放声音文件；录制和播放声音文件； 对声音文件进行编辑和合成；对声音文件进行编辑和合成； 对数字声音文件进行压缩和解压缩，节省磁对数字声音文件进行压缩和解压缩，节省磁盘空间；盘空间； MIDIMIDI音乐录制和合成；音乐录制和合成； 文语转换和语音识别。文语转换和语音识别。 一般声卡都支持双声道立体声的采样，可支持一般声卡都支持双声道立体声的采样，可支持的采样频率有：的采样频率有： 8kHz 8kHz，11.02

12、5kHz11.025kHz：针对一般语音质量的要求；：针对一般语音质量的要求； 16kHz 16kHz，22.05kHz22.05kHz，32kHz32kHz：针对普通音乐效果；：针对普通音乐效果； 44.10kHz 44.10kHz，48kHz48kHz：针对高保真音乐效果；：针对高保真音乐效果；5.0.3 5.0.3 语音识别技术和语音合成技术语音识别技术和语音合成技术 语音识别技术就是使计算机能够听懂人的声语音识别技术就是使计算机能够听懂人的声音内容并可以识别出特定说话人的技术。音内容并可以识别出特定说话人的技术。根据不同的需求，语音识别的内容可分为狭根据不同的需求，语音识别的内容可分为

13、狭义的语音识别和说话人语音识别。前者是要排除义的语音识别和说话人语音识别。前者是要排除不同人的发音差异，提取代表语音的共性特征，不同人的发音差异，提取代表语音的共性特征，听懂说话人所说的话。后者是寻求说话者的个性听懂说话人所说的话。后者是寻求说话者的个性特征以辨别说话人的身份。特征以辨别说话人的身份。5.0.4 5.0.4 其它输入输出技术其它输入输出技术1 1、扫描仪、扫描仪2 2、触摸屏、触摸屏5.0.5 5.0.5 多媒体存储技术多媒体存储技术1 1、光盘库、光盘库: : 该系统是一种带有自动换盘装置（机该系统是一种带有自动换盘装置（机械手）的光盘存储共享设备。一般用于对那些不经械手）的

14、光盘存储共享设备。一般用于对那些不经常使用的数据进行存储。光盘库系统一般是由光盘常使用的数据进行存储。光盘库系统一般是由光盘架、自动换盘装置和光盘驱动器组成。架、自动换盘装置和光盘驱动器组成。DVDDVD光盘库的主要特点如下：光盘库的主要特点如下： 1 1）高容量：）高容量：每张每张DVDDVD盘片容量达到盘片容量达到5.2GB5.2GB，总容量，总容量达到达到TBTB。 2 2）检索速度快：）检索速度快：换盘时间在秒级，支持跨盘存取。换盘时间在秒级，支持跨盘存取。 3 3）高可靠性：）高可靠性：光盘的寿命为光盘的寿命为100100年。年。 4 4）与各系统无缝连接：）与各系统无缝连接：可应用

15、于可应用于Windows NTWindows NT， Net WareNet Ware，UnixUnix，IBMIBM等系统。等系统。 5 5）安装简便易于管理。）安装简便易于管理。2 2、存储区域网络、存储区域网络SANSAN存储区域网络存储区域网络SANSAN通过单独的高速光纤网络将通过单独的高速光纤网络将存储设备和局域网上的服务器群连接起来，数据存储设备和局域网上的服务器群连接起来，数据的存取通过存储区域网在服务器和海量存储设备的存取通过存储区域网在服务器和海量存储设备间进行高速传输。存储区域网络间进行高速传输。存储区域网络SANSAN是一种可满足是一种可满足海量（海量（TB-PBTB-

16、PB数量级）、大量的数量级）、大量的I/OI/O吞吐量和高端吞吐量和高端应用需求的网络式存储技术。应用需求的网络式存储技术。 存储区域网络存储区域网络SANSAN的特点如下：的特点如下： 实现大容量存储设备的共享和高速的数据传输。实现大容量存储设备的共享和高速的数据传输。 连接方便和远距离传输。连接方便和远距离传输。 实现主机与存储设备的分离。实现主机与存储设备的分离。 提高数据的可靠安全性。提高数据的可靠安全性。3 3、多媒体数据库、多媒体数据库 由若干个多媒体对像所构成的集合，这些多由若干个多媒体对像所构成的集合，这些多媒体数据对像是按某种特定的方式组织起来并为媒体数据对像是按某种特定的方式组织起来并为其它的具体应用共享。多媒体数据管理系统其它的具体应用共享。多媒体数据管理系统MMDBMMMDBM是以多媒体数据库是以多媒体数据库MMDBMMDB为基础的且能完成对多媒为基础的且能完成对多媒体数据库体数据库MMDBMMDB的各种操作和管理功能的多媒体应的各种操作和管理功能的多媒体应用系统。由于多媒体数据自身的特点，如由多种用系统。由于多媒体数据自身的特点，如由多种媒体构成且数据量巨大、