Аппаратные средства мультимедиа

Автор: Пользователь скрыл имя, 21 Января 2012 в 02:24, контрольная работа

Краткое описание

Мультимедиа — это взаимодействие визуальных и аудиоэффектов под управлением интерактивного программного обеспечения с использованием современных технических и программных средств, они объединяют текст, звук, графику, фото, видео в одном цифровом представлении. Например, в одном объекте-контейнере может содержаться текстовая, аудиальная, графическая и видеоинформация, а также, возможно, способ интерактивного взаимодействия с ней.

Оглавление

Понятие мультимедиа 3

Аппаратные средства обработки мультимедиа 5

Видеосистема 5

Организация экранной поверхности и вывод на экран 7

LCD-монитор 11

Видеоадаптер 14

Звуковая карта 17

CD-DVD дисковод 19

CD 19

DVD 21

Web - камера 22

Заключение 24

Библиографический список 26

Основной 26

Дополнительный 26

Интернет ресурсы 26

Файлы: 1 файл

Аппаратные средства обработки мультимедиа.docx

— 312.56 Кб (Скачать)

         система охлаждения — предназначена для сохранения температурного режима видеопроцессора и видеопамяти в допустимых пределах.

     Правильная  и полнофункциональная работа современного графического адаптера обеспечивается с помощью видеодрайвера —  специального программного обеспечения, поставляемого производителем видеокарты и загружаемого в процессе запуска  операционной системы. Видеодрайвер выполняет  функции интерфейса между системой с запущенными в ней приложениями и видеоадаптером. Так же как и  видео-BIOS, видеодрайвер организует и программно контролирует работу всех частей видеоадаптера через специальные регистры управления, доступ к которым происходит через соответствующую шину.

     Основными производителя процессоров являются фирмы Nvidia и ATi. Сами же карты производят многие фирмы, такие как Asus, Radeon, MSI, Gigabyt.

Звуковая  карта

     Звуковая  карта - оборудование персонального компьютера, позволяющее обрабатывать звук (выводить на акустические системы и/или записывать). На момент появления звуковые платы представляли собой отдельные карты расширения, устанавливаемые в соответствующий слот. В современных компьютерах чаще представлены в виде интегрированного в материнскую плату аппаратного кодека (согласно спецификации Intel AC'97 или Intel HD Audio).

     AC'97 ( audio codec '97) — это стандарт для аудиокодеков, разработанный подразделением Intel Architecture Labs компании Intel в 1997 г. Этот стандарт используется в основном в системных платах, модемах, звуковых картах и корпусах с аудиорешением передней панели. AC'97 поддерживает частоту дискретизации 96 кГц при использовании 20-разрядного стерео-разрешения и 48 кГц при использовании 20-разрядного стерео для многоканальной записи и воспроизведения.

     AC'97 состоит из встроенного в южный мост чипсета хост-контроллера и расположенного на плате аудиокодека. Хост-контроллер (он же цифровой контроллер, DC'97 - digit controller) отвечает за обмен цифровыми данными между системной шиной и аналоговым кодеком. Аналоговый кодек — это небольшой чип (4×4 мм, корпус TSOP, 48 выводов), который осуществляет аналогоцифровое и цифроаналоговое преобразования в режиме программной передачи или по DMA. Состоит из узла, непосредственно выполняющего преобразования — АЦП/ЦАП (ADC/DAC). От качества применяемого АЦП/ЦАП во многом зависит качество оцифровки и декодирования цифрового звука.

     HD Audio (High Definition audio — звук высокой четкости) является эволюционным продолжением спецификации AC'97, предложенным компанией Intel в 2004 году, обеспечивающим воспроизведение большего количества каналов с более высоким качеством звука, чем при использовании интегрированных аудиокодеков AC'97. Аппаратные средства, основанные на HD Audio, поддерживают 24-разрядное качество звучания (до 192 кГц в стереорежиме, до 96 кГц в многоканальном режимах — до 8 каналов).

     Формфактор кодеков и передачи информации между их элементами остался прежним. Изменилось только качество микросхем и подход к обработке звука.

     Основными производителями звуковыхкарт являются Creative Labs, Diamond Multimedia System, Inc., KYE Systems (Genius), M-Audio, Yamaha Media Technology.

CD-DVD дисковод

CD

     Как известно, большинство накопителей  бывают внешними и встраиваемыми (внутренними). Приводы компакт-дисков в этом смысле не являются исключением. Большинство  предлагаемых в настоящее время накопителей CD и DVD относятся к встраиваемым. Внешний накопитель, как правило, стоит заметно дороже. Форм-фактор современного встраиваемого CD-ROM (DVD-ROM) определяется двумя параметрами: половинной высотой (Half-High, HH) и горизонтальным размером 5.25 дюйма. Таким образом, для установки подобного накопителя в компьютер требуется свободный монтажный отсек 5.25 дюйма.

     На  передней панели каждого накопителя имеется доступ к механизму загрузки компакт-диска в привод. Также там расположен индикатор работы устройства (обычно Busy). Кроме того, при использовании контейнера на передней панели имеется отверстие, с помощью которого можно извлечь компакт-диск даже в аварийной ситуации, например, если не срабатывает кнопка Eject.

     На  задней панели практически всех без исключения приводов CD-DVD находятся, по крайней мере три разъема: интерфейсный, питания и аудио. Назначение первых двух, видимо, не вызывает вопросов. Разъем для вывода звука позволяет подключать привод к звуковой карте. Это удобно при прослушивании аудиодисков, поскольку не требует переключения акустической системы или наушников с одного гнезда на другое.

     Кроме этих разъемов при использовании SCSI-интерфейса с задней панели привода доступны также резисторы-терминаторы устройства и набор перемычек (jumpers), или переключателей (switches), которые определяют номер устройства и режим работы. Не следует забывать, что резисторы-терминаторы должны быть установлены на host-адаптере SCSI и приводе компакт-дисков, если к шине интерфейса не подключены другие устройства.

     В приводе  компакт-дисков можно выделить несколько  базовых элементов: лазерный диод, сервомотор, оптическую систему (включающую в себя расщепляющую призму) и фотодетектор.

     И так, считывание информации с компакт-диска, так же как и запись, происходит при помощи лазерного луча, но, разумеется, меньшей мощности. Сервомотор по команде  внутреннего микропроцессора привода  перемещает отражающее зеркало. Это  позволяет точно позиционировать  лазерный луч на конкретную дорожку. Такой луч, попадая на отражающий свет островок, через расщепляющую линзу отклоняется на фотодетектор, который интерпретирует это как  двоичную единицу. Луч лазера, попадающий во впадину, рассеивается и поглощается - фотодетектор фиксирует двоичный ноль, цифровая информация представляется чередованием впадин (не отражающих пятен) и отражающих свет, островков. В качестве отражающей поверхности компакт-дисков обычно используется алюминий. Разумеется, вся поверхность компакт-диска покрыта прозрачным защитным слоем.

     В отличие  от, например, винчестеров, дорожки  которых представляют собой концентрические  окружности, компакт-диск имеет всего  одну физическую дорожку в форме  непрерывной спирали, идущей от внутреннего  диаметра к наружному. Тем не менее, одна физическая дорожка может быть разбита на несколько логических.

     В то время, как все магнитные диски вращаются с постоянным числом оборотов в минуту, с неизменной угловой скоростью (CAV, Constant Angular Velocity), компакт-диск вращается обычно с переменной угловой скоростью, чтобы обеспечить постоянную линейную скорость при чтении (CLV, Constant Linear Velocity). Таким образом, чтение внутренних секторов осуществляется с увеличенным, а наружных - с уменьшенным числом оборотов. Именно этим обусловливается достаточно низкая скорость доступа к данным для компакт-дисков по сравнению, например, с винчестерами.

     Носители  типа CD-R(CD-Recordable перезаписываемые) могут быть записаны самим пользователем на специальном CD-R-приводе. В основном здесь применяются технологии, основанные на изменении отражающих свойств вещества подложки компакт-диска под действием луча лазера. Читать CD-R-диски можно на обычном приводе.

DVD

     Как и CD-ROM, диски DVD хранят данные, за счет расположенных  насечек вдоль спиральных треков на отражающей металлической поверхности, покрытой пластиком. Используемый в устройствах чтения DVD дисков лазер, скользит вдоль треков по насечкам, а отраженный луч интерпретируется приемным устройством в виде единиц или нулей.

     Основное  требование, при разработке DVD, было простым: увеличить емкость хранимых данных, за счет расположения как можно большего числа насечек вдоль треков на диске, при этом технология изготовления должна быть дешевой.

     Результатом исследований стала разработка более  высокочастотного полупроводникового лазера с меньшей длиной волны, в следствии чего стало возможным использовать насечки более маленького размера. В то время, как лазер в обычном устройстве CD-ROM имеет длину волны 780-нанометров (nm), устройства DVD используют лазер с длиной волны 650-nm или 635-nm, что позволяет покрывать лучом в два раза больше насечек на одном треке, и в два раза больше треков, расположенных на одной записанной поверхности.

     Другие  нововведения - это новый формат секторов, более надежный код коррекции ошибок, и улучшенная модуляция каналов. Вместе, эти улучшения дополнительно увеличивают плотность записи данных в полтора раза. Жесткие производственные требования и незначительно большая поверхность записи, стали последним препятствием, при разработке DVD, из-за чего емкость данных, размещаемых на диске ограничена 4.7Gb. Но оказалось, что это не предел.

     Для записи видео и звука на DVD применяется  очень сложная технология компрессии данных, носящая имя MPEG-2. MPEG-2 представляет из себя следующее поколении стандарта на сжатие (компрессию) видео и звуковых данных, обеспечивающего возможность разместить большие объемы информации в меньшем пространстве.

     Стандарт  сжатия MPEG разработан Экспертной группой  кинематографии (Moving Picture Experts Group - MPEG). MPEG это стандарт на сжатие звуковых и видеофайлов в более удобный для загрузки или пересылки, например через интернет, формат. По стандарту MPEG-1 потоки видео и звуковых данных передаются со скоростью 150 килобайт в секунду, с такой же скоростью, как и односкоростной CD-ROM проигрыватель и управляются путем выборки ключевых видео кадров и заполнением только областей, изменяющихся между кадрами. К несчастью, MPEG-1 обеспечивает качество видеоизображения более низкое, чем видео, передаваемое по телевизионному стандарту.

     Компрессия  по стандарту MPEG-2 кардинально меняет положение вещей. Более 97% цифровых данных, представляющих видеосигнал, дублируются, т.е. являются избыточными и могут быть сжаты без ущерба качеству изображения. Алгоритм MPEG-2 анализирует видеоизображение в поисках повторений, называемых избыточностью. В результате процесса удаления избыточности, обеспечивается превосходное видеоизображение в формате MPEG-2 при более низкой скорости передачи данных. По этой причине, современные средства поставки видеопрограмм, такие как цифровые спутниковые системы и DVD, используют именно стандарт MPEG-2.

Web - камера

     Веб-камера - цифровая видео или фотокамера, способная в реальном времени фиксировать изображения, предназначенные для дальнейшей передачи по сети Интернет (в программах типа Skype, Instant Messenger или в любом другом видеоприложении).

     В состав web-камеры входят следующие компоненты:

  • ПЗС-матрица
  • объектив
  • оптический фильтр
  • плата видеозахвата
  • блок компрессии (сжатия) видеоизображения
  • центральный процессор и встроенный web-сервер
  • ОЗУ
  • флэш-память
  • сетевой интерфейс
  • последовательные порты
  • тревожные входы/выходы

     В качестве фотоприемника в большинстве  web-камер применяется ПЗС-матрица (ПЗС, CCD – прибор с зарядовой связью) – прямоугольная светочувствительная полупроводниковая пластинка с отношением сторон 3:4, которая преобразует падающий на нее свет в электрический сигнал. ПЗС-матрица состоит из большого числа светочувствительных ячеек. Для того, чтобы повысить световую чувствительность ПЗС-матрицы, нередко формируют структуру, которая создает микролинзу перед каждой из ячеек. В технических параметрах web-камеры обычно указывают формат ПЗС-матрицы (длина диагонали матрицы в дюймах), число эффективных пикселей, тип развертки (построчная или чересстрочная) и чувствительность. Типичная web-камера содержит объектив, оптический фильтр, ПЗС-матрицу, схему цифровой обработки изображения, схему компрессии изображения, и web сервер для подключения к сети. Каждая сетевая видеокамера имеет свой собственный IP-адрес, вычислительные функции, и встроенное программное обеспечение, что позволяет ей функционировать как web сервер, FTP сервер, FTP клиент и клиент e-mail. Наиболее современные сетевые видеокамеры включают и много других привлекательных функций, таких как детектор движения, вход/выход тревоги и поддержка e-mail.

     Веб-камеры, доставляющие изображения через  интернет, закачивают изображения на веб-сервер либо по запросу, либо непрерывно, либо через регулярные промежутки времени. Это достигается путём подключения  камеры к компьютеру или благодаря  возможностям самой камеры.

     Веб-камеры, предназначенные для видеоконференций, — это, как правило, простые модели камер, подключаемые к компьютеру, на котором запущена программа типа Instant Messenger.

     Модели  камер, используемые в охранных целях, могут снабжаться дополнительными устройствами и функциями такими, как детекторы движения, подключение внешних датчиков.

Заключение

     Компьютер сегодня можно встретить в  каждом доме. Одни его используют для  работы, другие – для игр, третьи – для просмотра фильмов и  прослушивания музыки, четвертые  – для общения в социальных сетях. Самым распространенным видом  является мультимедийный компьютер. Понятие, которое раньше обозначало наличие  звуковой карты в компьютере, а  в настоящее время имеет более  широкое значение.

     Благодаря развитию новых технологий изменилось и устройство компьютера. Коренные изменения коснулись, прежде всего, материнских плат, которые сегодня  имеют встроенную звуковую карту, что, безусловно, более надежно и удобно. Каждый производитель вносит в формирующийся  класс мультимедийных компьютеров  свое видение мультимедийных систем. Основное отличие состоит в том, что монитор, совмещенный с материнской  платой, включает в себя видеокарту, звуковую карту, модем и LAN. Это базовые  устройства, список которых может  быть значительно шире. Современный  монитор покрыт, как правило, армированным стеклом для защиты от повреждений  и придания эстетического вида. Чаще всего на левой стороне такого монитора расположен оптический привод для DVD и CD дисков. Основанием монитора служит блок питания. Беспроводная, очень  удобная, клавиатура соответствующего дизайна, дистанционный пульт, беспроводная мышь – это также необходимые  элементы мультимедийного компьютера.

     Отсутствие  проводов делает работу с компьютером  намного удобнее, да и внешний  вид от этого только выигрывает. Кроме того, в комплект входят различные  кабели и внешние устройства, например радиоантенна и флешка – сменный носитель информации. Конечно, обязательно комплектуется мультимедийный компьютер драйверами и дисками с софтом. О техническом паспорте, списке сервисных центров, руководстве пользователя, переведенного на русский язык, тоже не забыли.

Информация о работе Аппаратные средства мультимедиа