1.2 多媒体计算机系统
多媒体计算机系统是一个能综合处理多种媒体信息的系统,由多媒体计算机硬件系统和多媒体计算机软件系统构成。多媒体计算机硬件系统的核心是一台高性能的计算机系统,外部设备主要由音频、视频和存储设备组成。多媒体计算机软件系统主要包括多媒体操作系统、多媒体创作工具软件和多媒体应用系统。
1.2.1 多媒体计算机硬件系统
多媒体硬件是多媒体计算机系统的基本物质实体,其主要任务是能够实时地综合处理文、图、声、像信息,实现全动态视像和立体声的处理,同时还需对多媒体信息进行实时压缩与解压缩。
1.多媒体计算机硬件系统的基本组成
构成多媒体硬件系统除了需要较高配置的计算机主机硬件以外,通常还需要音频/视频处理设备、光盘驱动器、各种媒体输入/输出设备等。一个具有基本功能的多媒体计算机硬件系统如图1.3所示。
图1.3 一个具有基本功能的多媒体计算机硬件系统
(1)主机
多媒体计算机主机可以是中、大型机,也可以是工作站,然而目前更普遍的是多媒体个人计算机,即MPC(Multimedia Personal Computer)。
(2)多媒体接口卡
多媒体接口卡是根据多媒体系统获取、编辑音频或视频的需要插接在计算机上,以解决各种媒体数据的输入/输出问题的。常用的接口卡有声卡、显卡、视频压缩卡、视频解压卡、视频捕捉卡等。
(3)多媒体外部设备
多媒体外部设备的工作方式一般为输入和输出两类。按其功能又可分如下4类。
●视频、音频输入设备:如摄像机、录像机、扫描仪、传真机、数字相机、话筒等。
●视频、音频输出设备:如显示器、投影仪、音响等。
●人-机交互设备:如键盘、鼠标、触摸屏、绘图板、光笔及手写输入设备等。
●存储设备:如磁盘、光盘等。
2.多媒体计算机的硬件标准
多媒体技术是一项综合技术,多媒体产品统一标准的制定将推动相关产业的快速发展,产品的成本与价格大幅度下降,产品的兼容性和通用性大大改善,反过来又促进应用的迅速发展。
为促进多媒体个人计算机MPC(Multimedia Personal Computer)的标准化,1990年Microsoft公司联合几个主要个人计算机厂商组成了MPC市场协会(Multimedia PC Marketing Council),并在1991年推出了第一代多媒体计算机MPC的标准,在1993年、1995年分别推出了MPC 2.0,MPC 3.0。随着技术的不断发展,1996年又发表了MPC 4.0的技术标准及后来的MPC 5.0等。
按照MPC标准,多媒体计算机包含5个基本单元:个人计算机、CD-ROM驱动器、声卡、Windows操作系统及一组音箱或耳机。同时它对个人计算机的CPU、内存、硬盘、显示功能等提出了基本要求。个人计算机只要符合这些规定就可获得MPC认证,并可使用MPC标志。
MPC 5.0主要技术规范包括CPU——Pentium Ⅱ/Ⅲ,内存——32MB/64MB,硬盘——3.1GB/6.4GB,CD-ROM——20x/40x,声卡——16/32位,分辨率——1280×1024和图像——32位真彩色。多媒体计算机正朝着大存储容量、高运算速度及高品质的视频、音频的方向发展。
MPC标准是对多媒体计算机的配置规范、必须具备的硬件条件及处理能力的规定和说明。因此,满足或超出MPC标准要求的PC就可以认为是具有某类特定功能的多媒体个人计算机,而低于MPC标准要求的则是非多媒体个人计算机。
MPC标准的制定对多媒体技术的发展和普及起到了重要的推动作用。随着计算机硬件技术和多媒体技术的飞速发展,MPC的标准还在不断升级。
1.2.2 多媒体计算机软件系统
多媒体计算机软件系统按功能主要分为系统软件和应用软件,其软件层次结构如图1.4所示。
图1.4 多媒体计算机软件系统结构图
1.系统软件
系统软件是多媒体系统的核心,主要有以下几种:
(1)多媒体驱动程序。它是底层硬件的软件支撑环境,直接与计算机硬件相关,完成设备初始化、各种设备操作、设备的打开和关闭、基于硬件的压缩/解压缩、图像快速变换及功能调用等功能。通常,驱动程序有视频子系统、音频子系统及视频/音频信号获取子系统。
(2)多媒体设备接口程序(API)。它是高层软件与驱动程序之间的接口软件,为高层软件建立虚拟设备,以便程序员在高层通过接口调用系统功能,并能在应用程序中控制多媒体硬件设备。
(3)多媒体操作系统。它可实现多媒体环境下的多任务调度,保证音频、视频同步控制及信息处理的实时性,提供多媒体信息的各种基本操作和管理,具有对设备的相对独立性和可操作性。操作系统还具有独立于硬件设备的较强的可扩展性。
多媒体操作系统是多媒体计算机软件系统的核心和基本软件平台,在传统操作系统功能的基础上,增加了处理声音、图像、视频等多媒体功能,并能控制与这些媒体有关的输入、输出设备。目前PC上的多媒体操作系统主要有微软公司的Windows 98,Windows 2000,Windows XP,Windows 2003等,Apple公司在Macintosh上的Mac OS系统,基于Linux的多媒体操作系统,另外还有早期的Commodore公司的Amiga操作系统,Philips和Sony公司的CD-RTOS(CD实时操作系统)等。
(4)多媒体素材制作软件。它是为多媒体应用程序进行数据准备的程序,主要为多媒体数据采集软件,作为开发环境的工具库,供设计者调用。
(5)多媒体创作工具,又称多媒体著作工具。是指用来集成、处理和统一管理文本、图形、动画、视频图像和声音等多媒体信息的编辑工具。
多媒体应用系统设计不仅要求利用计算机技术将文字、图形、图像、声音、动画及视频等多种媒体有机地融合为图、文、声、形并茂的应用系统,而且要进行精心的创意和精彩的组织,使其变得更加人性化和自然化。多媒体应用系统设计本身很复杂,若用纯编程方法实现,工作量大且难度高,非专业人员莫属,因此多媒体创作工具的研制和推广是十分必要的。
近几年来,各类多媒体创作工具应运而生,如Macromedia公司开发的Director,Authorware;Asymetrix公司推出的ToolBook;由北大方正集团研制的奥斯多媒体创作工具等。多媒体创作工具向管理人员、教育工作者及专业设计者提供了一种途径,即无须成为程序设计专家就可以将不同的媒体融合在一起,它无须掌握深奥的计算机编程技术,面向广大非计算机专业人员,易于学习和使用,可大大缩短开发周期,这种开发方法已被大多数人所接受。
2.应用软件
应用软件直接面向用户,是为满足用户的各种需求在多媒体创作平台上设计开发的面向应用领域的软件。