第2章 数字媒体技术设备

数字媒体技术导论第2章数字媒体技术设备系统第2章数字媒体技术设备系统2.1数字媒体技术设备系统2.1.1计算机系统1．硬件系统电源把电脑各部件连接在一起，各个部件通过主板进行数据传输，它工作的稳定性影响着整机工作的稳定性。主板CPU（CentralProcessingUnit）即中央处理器，是一台计算机的运算核心和控制核心。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU由运算器、控制器、寄存器、高速缓存及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。CPU内存又叫内部存储器或者是随机存储器（RAM），分为DDR内存和SDRAM内存，（但是SDRAM由于容量低，存储速度慢，稳定性差，现在已经被淘汰了），它由电路板和芯片组成，特点是体积小，速度快，有电可存，无电清空。内存有DDR、DDRII、DDRIII三大类，容量1-8GB。内存硬盘属于外部存储器，由金属磁片制成，而磁片有记功能，所以储到磁片上的数据，不论在开机，还是关机，都不会丢失,硬盘容量很大。移动硬盘是以硬盘为存储介质，强调便携性的存储产品。固态硬盘用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元（FLASH芯片）组成。希捷500GB硬盘和128G固态硬盘作用是当发出播放命令后，声卡将电脑中的声音数字信号转换成模拟信号送到音箱上发出声音，同时声卡也可以接受麦克风输入的模拟信号，将其转换为计算机识别的数字信号，目前一般的PC声卡已经集成到主板上，只有少量高档的独立声卡。独立声卡显卡在工作时与显示器配合输出图形，文字，显卡的作用是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动，并向显示器提供行扫描信号，控制显示器的正确显示，是连接显示器和个人电脑主板的重要元件，是“人机对话”的重要设备之一。独立显卡网卡是工作在数据链路层的网路组件，是局域网中连接计算机和传输介质的接口，不仅能实现与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配，还涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆封、介质访问控制、数据的编码与解码以及数据缓存的功能等。作用是充当电脑与网线之间的桥梁，它是用来建立局网并连接到Internet的重要设备之一。网卡光驱是电脑用来读写光碟内容的机器。光驱显示器作用是把电脑处理完的结果显示出来，分为CRT、LCD、LED三大类，目前CRT已经很少见，主要为LCD液晶显示器，接口有VGA、DVI两类。LED显示器2．软件系统分系统软件和应用软件系统软件由一组控制计算机系统并管理其资源的程序组成。主要功能：启动计算机，存储、加载和执行应用程序，对文件进行排序、检索，将程序语言翻译成机器语言等。实际上，系统软件可以看作用户与计算机的接口，它为应用软件和用户提供了控制、访问硬件的手段。2．软件系统系统软件分操作系统、语言处理系统和数据库管理系统。操作系统是管理、控制和监督计算机软、硬件资源协调运行的程序系统，由一系列具有不同控制和管理功能的程序组成，它是直接运行在计算机硬件上的、最基本的系统软件，是系统软件的核心。2．软件系统系统软件分操作系统、语言处理系统和数据库管理系统。人和计算机交流信息使用的语言称为计算机语言或称程序设计语言。计算机语言通常分为机器语言、汇编语言和高级语言三类。如果要在计算机上运行高级语言程序就必须配备程序语言翻译程序。翻译程序本身是一组程序，不同的高级语言都有相应的翻译程序。2．软件系统系统软件分操作系统、语言处理系统和数据库管理系统。数据库是指按照一定联系存储的数据集合，可为多种应用共享。数据库管理系统（DataBaseManagementSystem，DBMS）则是能够对数据库进行加工、管理的系统软件。主要功能是建立、消除、维护数据库及对库中数据进行各种操作。数据库系统主要由数据库（DB）、数据库管理系统（DBMS）以及相应的应用程序组成。2．软件系统应用软件：为解决各类实际问题而设计的程序系统称为应用软件。从其服务对象的角度，又可分为通用软件和专用软件两类。2.1.2数码外围设备数码设备主要指计算机的标准输入输出设备以外的设备，特点是能够捕获外部的图像、声音、视频等信息，并将信息以计算机可识别的文件形式保存下来，如：数码照相机、数码录像机等，统称为数码输入设备；还有一类设备能够将计算机输出的数字信息以图形、视频、印刷品的形式展现的设备，如：投影机、数码打印机等，统称为数码输出设备。2.1.3网络系统局域网在计算机数量配置上没有太多的限制，少的可以只有两台，多的可达几百台。在网络所涉及的地理距离上一般来说可以是几米至10公里以内。特点就是：连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速率高。局域网城域网这种网络也称为远程网，所覆盖的范围比城域网（MAN）更广，它一般是在不同城市之间的LAN或者MAN网络互联，地理范围可从几百公里到几千公里。因为距离较远，信息衰减比较严重。广域网互联网无线网特别是无线局域网有很多优点，如易于安装和使用。但无线局域网也有许多不足之处：如它的数据传输率一般比较低，远低于有线局域网；另外无线局域网的误码率也比较高，而且站点之间相互干扰比较厉害。无线网的特点是使用户可以在任何时间、任何地点接入计算机网络。无线网2.2数字媒体技术的输入设备2.2.1扫描仪扫描仪是一种计算机外部仪器设备，通过捕获图像并将之转换成计算机可以显示、编辑、存储和输出的数字化输入设备。可分为三大类型：滚筒式扫描仪和平面扫描仪，笔式扫描仪。平面扫描仪和扫描笔1．性能参数密度范围对扫描仪来说是非常重要的性能参数，密度范围又称像素深度，它代表扫描仪所能分辨的亮光和暗调的范围，通常滚筒扫描仪的密度范围大于3.5，而平面扫描仪的密度范围一般在2.4～3.5范围之间。2．工作原理扫描仪工作时发出的强光照射在稿件上，没有被吸收的光线将被反射到光学感应器上。光感应器接收到这些信号后，将这些信号传送到模数（A/D）转换器，模数转换器再将其转换成计算机能读取的信号，然后通过驱动程序转换成显示器上能看到的正确图像。2.2.2数码照相机数码相机是数码照相机的简称，也叫数字式相机，是一种利用电子传感器把光学影像转换成电子数据的照相机。按用途分为：单反相机，卡片相机，长焦相机和家用相机等。数码相机1.单反相机在单反数码相机的工作系统中，光线透过镜头到达反光镜后，折射到上面的对焦屏并结成影像，透过接目镜和五棱镜，我们可以在观景窗中看到外面的景物。特点可使用不同规格的镜头。单反相机2.卡片相机仅指那些小巧的外形、相对较轻的机身以及超薄时尚的设计是衡量此类数码相机的主要标准。卡片相机和其他相机区别：优点：时尚的外观、大屏幕液晶屏、小巧纤薄的机身，操作便捷。缺点：手动功能相对薄弱、超大的液晶显示屏耗电量较大、镜头性能较差。卡片相机3.长焦相机长焦数码相机指的是具有较大光学变焦倍数的机型，而光学变焦倍数越大，能拍摄的景物就越远。长焦数码相机主要特点其实和望远镜的原理差不多，通过镜头内部镜片的移动而改变焦距。当人们拍摄远处的景物或者是被拍摄者不希望被打扰时，长焦的好处就发挥出来了。35倍长焦相机2.2.3绘图板1.工作原理：数位板硬件上采用的是电磁式感应原理，在光标定位及移动过程中，完全是通过电磁感应来完成的。光标移动过程中笔不需要接触数位板就可以移动，感应高度一般为15毫米。绘图板2.主要参数：压感级别：就是用笔轻重的感应灵敏度，压感现在有三个等级，为512（入门）、1024（进阶）、2048（专家）。分辨率：分辨率的高低就是指单位面积里方块数量的多少，方块越多，那么每画一笔，可读取的数据就越多，相同的一笔，分辨率越高，信息量越大，线条越柔顺。2.主要参数：读取速度：读取速度就是感应速度：常见读取速度：100、133、150、200、220主流为133~200，不予讨论；由于手臂速度的极限，读取速度的高低对画画的影响并不明显，现行产品最低为133，读取速度最高为200点，100点以上一般不会出现明显的延迟现象，200点基本没有延迟。2.主要参数：板面大小：是数位板时非常重要的参数：常见的板面大小：4*6／４*５（大约为A5的一半）、5*8／6*8(大约为A４纸的一半)、9*12(A4纸大小)、12*19（单位：英寸，1英寸=2.54厘米）。注意：板面不是越大越好,最适合绘图的数位板大小应该是在用画手的两个手掌放在数位板板面上,基本上能容纳或者略微大一点。2.2.4触摸屏触控屏又称为触控面板，是个可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。触摸屏1.工作原理人们用触摸屏来代替鼠标或键盘。工作时，我们必须首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏，然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成。2.触摸屏分类电阻式触摸屏：利用压力感应进行控制。2.触摸屏分类电容式触摸屏：利用人体的电流感应进行工作的。2.触摸屏分类压电式触摸屏：压电式触控技术介于电阻式与电容式触控技术之间。触控屏幕同电容式触控屏一样支持多点触控，而且支持任何物体触控，不像电容屏只支持类皮肤的材质触控。这样，压电式触控屏幕可以同时具有电容屏幕的多点触控触感，又具有电阻屏的精准。压电式触摸屏2.触摸屏分类表面声波触摸屏：超声波的一种。清晰度较高，透光率好，高度耐久，与电阻、电容等有表面度膜的相比具有抗刮伤性好的特点。反应灵敏。不受温度、湿度等环境因素影响，分辨率高，寿命长，透光率高，能保持清晰透亮的图像质量，没有漂移，有第三轴（即压力轴）响应，目前在公共场所使用较多。2.触摸屏分类红外线式触摸屏：利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸。红外触摸屏是利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸。红外触摸屏在显示器的前面安装一个电路板外框，电路板在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵。用户在触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线，因而可以判断出触摸点在屏幕的位置。红外屏点歌台2.2.5数字音频采集设备数字音频的采集过程就是将模拟信号设备的音频信号采集转换为数字信号的过程，数字音频的来源主要由两类。利用设备从模拟设备中采集：麦克风、声卡。直接从数字设备中获得目前的声音采集设备都可以直接采集数据格式的声音，计算机只需要直接从数字设备中获取即可，如录音笔、MP3、MP4等设备。录音笔2.2.6数字视频采集设备视频采集就是将模拟摄像机、录像机、LD视盘机、电视机输出的视频信号，通过专用的模拟、数字转换设备，转换为二进制数字信息的过程。在视频采集工作中，视频采集卡是主要设备，它分为专业和家用两个级别。视频采集卡和采集卡2.2.7数码摄像机1．数码摄像机的概念数码摄像机就是DV，DV是DigitalVideo的缩写，译成中文就是“数字视频”的意思，然而，在绝大多数场合DV则是代表数码摄像机。按使用用途可分为：广播级机型、专业级机型、消费级机型。按存储介质可分为：磁带式、光盘式、硬盘式、闪存式。2．工作原理基本原理简单的说就是光-电-数字信号的转变与传输。即通过感光元件将光信号转变成电流，再将模拟电信号转变成数字信号，由专门的芯片进行处理和过滤后得到的信息还原出来就是我们看到的动态画面了。3．特点清晰度高：DV记录的则是数字信号，其水平清晰度已经达到了500~540线，可以和专业摄像机相媲美。色彩更加纯正：DV的色度和亮度信号带宽差不多是模拟摄像机的6倍，无损复制：DV磁带上记录的信号可以无数次地转录，影像质量丝毫也不会下降，这也是模拟摄像机所望尘莫及的。体积小、重量轻;和模拟摄像机相比，DV机的体积大为减小。4．分类按使用用途分：广播级机型：主要用于广播电视领域。专业级机型：一般应用在广播电视以外的专业电视领域，如电化教育等，图像质量低于广播用摄像机，不过近几年一些高档的在性能指标等很多方面已