多媒体系统平台

多媒体系统平台什么是多媒体系统平台？----供用户开发各种多媒体应用的计算机系统条件：。多媒体的获取与演示。多媒体数据的管理与操作。用户开发环境1基于PC计算机的多媒体系统--MPCMPC定义（1990年）：。主机：80386SX，2M内存，30M硬盘。VGA显示卡。CD-ROM驱动器。声卡，MIDI接口。１０１键盘，鼠标器。　DOS3.1或　WINDOWS3.1。图象卡（可选项）MPC定义（1990年）：。主机：80386SX，2M内存，30M硬盘。VGA显示卡。CD-ROM驱动器。声卡，MIDI接口。１０１键盘，鼠标器。DOS3.1或WINDOWS3.1。图象卡（可选项）MPC结构图1。1。CD-ROM与光盘系统•．原理与分类。盘面：覆盖层：刻有细槽，称为凹坑，其余为凸岸（Land）反射层：在凹坑处能反射光线。工作原理：在激光照射下,凹坑与凸岸分别产生不同的光反射现象，从而编码成为01数码。•。特点：•1。高密度，道宽d1=0。6μm，•道间距d2=1。6μm每英寸16000道，（磁盘96道）数据密度1Mbit/平方毫米2。高可靠，不受温度、电磁影响，•平常条件下30年不变•。类型：•可读写光盘（R/W）:一次写入光盘（WORM）只读光盘（CD-ROM）．•CD-DA:音乐光盘，称为红皮书，数据格式：••扩充：CD-G图象光盘，CD_V视频光盘•CD-ROM:数据光盘，称为黄皮书，音乐、数据共存–数据格式：二。标准格式．3．CD-ROM/XA:多媒体光盘；采用Subheader分别4．其他：CD-I交互多媒体系统CD-I专用；CD-MO磁光盘；DVIDVI系统专用•三。CD-ROM驱动器•．速度：300kByte/秒；•．存取时间：200--400ms;寻址1000ms•．容量：640MByte1.2声卡•一．声音处理•1．声音输入输出：A/D,D/A,滤波2．声音压缩:DSP芯片,ADPCM编码3．混音器拾声，CD/DA，•话筒（MIC），合成器(FM)•二．合成器-人工合成声音•1．波形表：各种乐器的音色参数2．合成器FM频率调制合成，产生不同频率和波形振幅，产生不同声音。1.2声卡•三．MIDI．定义：电子乐器的接口，实质上是音乐信息处理器。•．要素：1)硬件端口：MIDI端口2)MIDI数据格式文件：·音符(note)：时间，基频，音量·消息：事件-动作：按键盘，力度，调音块滑动3）装置、通道三.MIDI•3．装置：·合成器，波形发生器（音质，音色，音量）·控制键盘，功能面板·微处理器，存储器·音序器（编辑器）·节律器•4．消息：·传递事件信息·数据/状态·类型：通道（达16种）系统信息：时钟，同步信号，命令1.2图像卡•一．功能：1．捕捉实时视频图像（PAL，NTSC制），数字化，存储。2．控制视频图像的显示，开窗，放大。3．叠加VGA图形文字。二.基本结构：二.基本结构：•1.输入模块：·A/D转换：（TDA8708）数字化PAL，NTSC编码，13.5M采样率·数字解码：（SAA9051）得到YUV，色调，亮度控制·同步控制，锁相（SAA9057）•2．视窗控制块：82C9001A与VRAM·实时开窗显示。·放大，漂移。·马赛克效应。·VGA联合显示，色彩联合•3．显示：·色彩空间转换：（SAA9060,TDA4680）YUV-RGB·多路混合：(74HCT4053)与VGA的RGB信号混合显示。三.PC机控制：•1．AT总线接口：（74LS68274LS254）与视窗控制模块相连。功能：PC对VRAM图像数据读取PC发布显示控制命令--显示方式、状态寄存器设置。•2．VGA联结：·同步时钟信号。·彩色键联：彩色匹配，分辨率配合。•四．意义：数字化电视的基础•特点：•本身带有CPU，能高速处理多媒体。•与主机（Hoster计算机）有松散的关系。2专用多媒体系统2.1CD-I交互式多媒体系统Philips/Sony86年联合推出，为以光盘为中心的家用多媒体播放系统。•一．基本结构：主存ROM•（RTOS实时操作系统，字库）•主机68000（CPU）•总线CD-IBus•视频，音频处理子系统二.音频处理子系统：•1．数据（来自光盘）PCM，ADPCM级别编码采样率（Hz）分辨率声道时间（时）超级HiFiPCM44.1K1621激光唱盘ADPCM-A37.8K822FM广播级ADPCM-B37.8K444AMADPCM-C18.9K4882．结构：•音频处理：混合左右声道，D/A转换。•特技处理：音量控制，混合特殊效果。三．视频处理子系统：•1．数据：·DYUV（8：4：4）-YUV（8*8*8）真彩色224·RGB5*5*5高质量图形215·CLUT8，7，4伪彩色28,27,24·RL（行程码）7，3简单图形27,23•2．显示方式：•四图像叠加Fig.5-2-3图像0：光标（16*16）优先显示图像1，2：主图像（A，B）图像3：背景3.结构：3.结构：•存储体与存储控制：•存放图像A，B，控制器控制CD-I总线数据输入。·实时解码：•·图像重叠：颜色切换--显示主查色表重叠控制--产生透明区·像素保存：显示缓冲器，放大，开窗，马赛克，特效处理。·混合：A，B图像+游标+背景·图像影响：亮度变化（淡入淡出。。。）四.CD-I操作特点•1．操作系统：CD-RTOS在CPUM68000中运行的操作系统，协调各个模块的工作。•2．应用程序和数据预先编好，从CD-ROM光盘中装入RAM中运行。•3．用户通过定位（键盘，操纵杆）控制程序的运行。•4．无用户开发环境2.2.DVI系统•Intel公司开发ActionMedia750型芯片•主要部件：象素处理器+显示处理器I型：82750PA82750DAII型：82750PB82750DB•特点：微程序驱动，称为视频音频引擎(AVE)一。系统结构一，系统结构•1.总线结构•2.主系统：•“主机”82750PB+主存VRAM(16M)+显示82750DB3.音频、视频的输入输出4．宿主机数据交换接口•二．DVI总线1．32位数据地址总线2。仲裁原则：主系统总线优先三。象素处理器（PB）．•1。功能：视频图象压缩解码2．结构特点：。微程序驱动（25MPS）。ALU+桶形移位寄存器（数据流处理）。4FIFOI/O接口寄存器。象素插入器，统计译码器（图象处理）．四。显示处理器.DB•1.支持多制式视频:PAL、NTSC、VGA2.显示VRAM:YUV、RGB(加上CLUT)、DYUV图象3.象素插入：不同图象之间的变换、同步。4．同步信号：与VGA键联（大小时序）五。音频处理接口1．Keying2．音频：获取、放大/滤波、DSP处理器、ADPCM码六。视频接口1．Capture捕获图象源：NTSC、PAL、VGA、RGB、YUV2。SCSI接口：CD-ROM，扫描机．七。宿主机接口•。DC/DS总线接口。用于DVI总线仲裁•结论：。总线+模块式计算机结构。微码控制、可编程。未用于音频、视频实时处理5.2.3多媒体工作站•一。图形工作站特点1．高速CPU2.采用图形处理器：实时工作、动态生成3.高速内部总线二．多媒体的扩充1．音频处理块DSP芯片、A/D（48KHZ采样率）CD、MIC输入、音箱耳机2．视频块、（Video板）：。视频总线独立播放。与图形合成。捕捉图象三．一体化结构。所有硬件内置成一体，用户不能增、减。所有软件内置于UNIX中，与UNIX用户接口一致3多媒体平台的操作系统•3．1.多媒体操作系统一般问题•一。多媒体的特点•1．连续性、时间上不得间断•2．不同媒体的同步•3。实时性•4。媒体的数据存储与表达方式--------文件管理•二．结构特点•1．多媒体设备的驱动器•2．文件管理——统一的多媒体、抽象化模型（逻辑名、操作）•3.实时多任务调度•4。用户接口：工具、功能库、语言3.2.CD-I系统的CD-RTOS•一。结构1．设备驱动模块2．文件管理：CD、用户、非易失RAM文件3．RTOS4.用户接口二．RTOS工作原理．•1。实时文件。格式•。基本媒体单元。文件头部（RTCA）实时命令、播放控制信息•2．实时解释器。PCL：演示控制表，存放RTCA头部信息。PCB：演示控制块：根据控制表的命令和文件中的媒体单元向演示装置输出媒体数据3。RTOS工作特点。•数据操作按同步关系封装于同一文件中——数据流•按解释方式进行操作：灵活不变应万变。所以RTOS封装于ROM中3.3.DVI的AVSS/RTX操作系统•结构图：Fig5-3-4•一。结构图：Fig5-3-41．驱动器：PB、DB、AVD、DPS（用户）多功能装置2．用户接口：生产工具、命令式编程著作语言、流程图式、故事板式交互编程•二．图形处理器GR．功能：•。对VRAM中的位图进行图象、图形、文本操作处理。填色、勾边、字体、叠加、透明与覆盖。操作函数GrCopyRect()矩形景象的变换复制GrWarp()交叉变换、橡皮膜拉伸效应GrScaleRect()矩形变换三．AVSS/RTV动态图象的播放•．AVSS文件格式。数据流文件．RTX多任务实时控制播放过程Fig5-3-73。4。QuickTime的Movie操作系统•一。Movie文件管理系统1．Movie文件系统：。Trace通道区：播放一段媒体。movie画面区：多个Trace组成，。Media媒体数据源2．轨道Track:•。程序部分：根据数据完成特定时间、任务播放一段媒体。数据部分：。时间尺度、时间坐标轴。段的开始、持续时间、播放速度。显示的屏幕位置或声音的通道号。指针：指向一段媒体的物理源（Media区）地址的指针二．同步机制．•1.Movie的Track序列：可定义每一个Track的数据部分，确定了播放的时序２．动态画面管理器MovieManager同步控制每个Track的工作：把数据解压缩、显示把声音数据同步输入发声器三．数据的压缩速度和设备驱动•１．图象压缩器。图片压缩。视频压缩。动画压缩2．部件管理器。多媒体设备接口：自动选择提供最好的驱动设备和最好的服务四．用户接口：.MovieToolbox。Movie文件的编辑。对话箱OpenFile：选择图画Movie预显示、存储。Movie控制器：快进，反转