計算機軟件專業技術資格和水平考前輔導

多媒體信息一般指用文本、圖形、圖像、動畫、音頻和視頻影像等形式表示的信息。多媒體計算機技術是指利用計算機交互地綜合處理相互之間有聯系的文本、圖形、圖像、動畫、音頻、視頻等多種信息。多媒體的主要特性表現在信息載體的多樣性、交互性和集成性。

　　能夠處理多媒體信息的個人計算機稱為“多媒體個人計算機”，英文簡寫是mpc。為了使計算機能夠正確處理多媒體信息，microsoft公司聯合一些其他公司制定了多媒體個人計算機標準，該標準是以intel處理器為基礎構成多媒體計算機的最低硬件規范。計算機多媒體涉及以下技術。

　　一、聲卡

　　聲卡(也叫音頻卡)是mpc的必要部件，它是計算機進行聲音處理的適配器。聲卡有三個基本功能：一是音樂合成發音功能；二是混音器（mixer）功能和數字聲音效果處理器（dsp）功能；三是模擬聲音信號的輸入和輸出功能。

　　音樂合成有兩種方法。一種是調頻(fm)合成法，fm合成方式是將多個頻率的簡單聲音合成復合音來模擬各種樂器的聲音。fm合成方式是早期使用的方法，用這種方法產生的聲音音色少、音質差。另一種是波形表(wavetable)合成法。這種方法是先把各種真正樂器的聲音錄下來，再進行數字化處理形成波形數據，然后將各種波形數據存儲在只讀存儲器中。發音時通過查表找到所選樂器的波形數據，再經過調制、濾波、再合成等處理形成立體聲送去發音。存儲聲音樣本的rom容量的大小對波表合成效果影響很大。

　　混音器的作用是將來自音樂合成器、cd－rom、話筒輸入（mic）等不同來源的聲音組合在一起再輸出，混音器是每種聲音卡都有的。數字聲音效果處理器是對數字化的聲音信號進行處理以獲得所需要的音響效果(混響、延時、合唱等)，數字聲音效果處理器是高檔聲卡具備的功能。

　　模擬聲音輸入輸出功能主要是a/d、d/a轉換。一般聲音信號是模擬信號，計算機不能對模擬信號進行處理。聲音信號輸入后要將模擬信號轉換成數字信號再由計算機進行處理。由于揚聲器只能接受模擬信號，所以聲卡輸出前要把數字信號轉換成模擬信號。

　　常用于表示聲卡性能的兩個參數是采樣率和模擬量轉換成數字量之后的數據位數（簡稱量化位數）。采樣率決定了頻率響應范圍，對聲音進行采樣的三種標準以及采樣頻率分別為：語音效果（11 khz）、音樂效果（22 khz）、高保真效果（44.1 khz），目前聲卡的最高采樣率為44.1khz。對聲波每次采樣后存儲、記錄聲音振幅所用的位數稱為采樣位數，16位聲卡的采樣位數就是16。量化位數決定了音樂的動態范圍，量化位數有8位和16位兩種。8位聲卡的聲音從最低音到最高音只有256個級別，16位聲卡有65536個高低音級別。

　　midi是數字樂器接口的國際標準，它定義了電子音樂設備與計算機的通訊接口，規定了使用數字編碼來描述音樂樂譜的規范。常見的midi設備有電子琴等。計算機中以mid為擴展名的文件稱為midi文件，其中存放的是對midi設備的命令，即每個音符的頻率、音量、通道號等指示信息。最后播出的聲音是由midi設備根據這些信息產生的。midi聲音可以用于配音。

　　自然聲是聲波信號，錄制自然聲時，需要將模擬量轉換成數字信息。采樣頻率越高，聲音就越真，但形成的數字信息就越多，占用的存儲量也越大。所以一般都需要采用壓縮技術。

　　聲卡處理的聲音信息在計算機中以文件的形式存儲。windows使用的標準數字音頻文件稱為波形文件，擴展名為wav；擴展名為vol的聲音文件主要用于dos程序；擴展名為mid的文件用于存儲midi類聲音信息；它比wav文件更節省空間。聲音文件的存儲量等于采樣頻率×采樣位數×聲道數。

　　聲卡使用的總線有isa總線和pci總線。

　　聲卡工作應有相應的軟件支持，包括驅動程序、混頻程序（mixer）和cd播放程序等。

　　二、cd－rom

　　cd－rom是mpc的常用外存之一。cd－rom包括光盤和光盤驅動器（簡稱光驅）兩部分。

　　光盤上用“平地”和“凹坑”來表示二進制信息，通過激光的反射來讀出其中存儲的信息。光盤上無論是“平地”上還是“凹坑”內都表示數字“0”，而在凹凸變化之處才表示數字“1”。從光盤上讀出的數字還要通過處理才能變換成為實際輸入的信息。光盤上的信息沿光道存放。光道是一條螺旋線，從內到外存放信息。光盤的光道上分為三個區：導入區、信息區、導出區。目前常用的光盤都是單面只讀光盤。光盤的優點是存儲量大，制作成本低，不怕磁和熱，壽命長。光盤有三種類型。一種是只讀型光盤cd－rom，這種光盤盤片由生產廠家預先寫入信息，用戶使用時只能讀出不能寫入。第二種是只寫一次型光盤worm(write once ,read many)，這種光盤可以由用戶寫入信息，但是只能寫一次，以后只能讀出。第三種是可擦寫型光盤，這種光盤類似磁盤，可以重復讀寫，這種光盤使用的盤片材料與前兩種不同。

　　光盤片的直徑一般是5.25英寸。目前一般用戶使用的光盤是cd－rom。cd－rom驅動器的速度通常以數據傳輸率來衡量。數據傳輸率以150kb/s為一倍速(與音樂cd相當)，目前已經達到40倍速。

　　光盤上存儲信息必須標準化，目前國際上已經有種光盤存儲信息標準，主要有用于存儲音頻信息的cd－da（cd－digital audio）標準，按照該標準每張光盤可以存儲60分鐘的音樂信息；用于存儲計算機文件信息的iso9660標準，按照該標準每張光盤的容量為650mb；根據mpeg－1壓縮技術標準制定的，用于存儲視頻信息的video cd標準，按照該標準每張光盤可以存儲74分鐘的vcd內容；根據mpeg－2壓縮標準制定的dvd標準可錄制2小時以上的影片，容量可達4.7gb以上。

　　光驅是對光盤上存儲的信息進行讀寫操作的設備。光驅由光盤驅動部件和光盤轉速控制電路、讀寫光頭和讀寫電路、聚焦控制、尋道控制、接口電路等部分組成。

　　光驅的接口有at總線型、ide型（包括增強ide型）、scsi型等。

　　三、視頻卡

　　多媒體計算機中處理活動圖像的適配器稱為視頻卡。視頻卡是一種統稱，視頻卡有視頻疊加卡、視頻捕獲卡、電視編碼卡、電視選臺卡、壓縮/解壓卡等。

　　視頻疊加卡的作用是將計算機的vga信號與視頻信號疊加，然后把疊加后的信號在顯示器上顯示。視頻疊加卡用于對連續圖像進行處理，產生特技效果。

　　視頻捕獲卡的作用是從視頻信號中捕獲一幅畫面，然后存儲起來供以后使用。這種卡用于從電視節目、錄相帶中提取一幅靜止畫面存儲起來供編輯或演示使用。

　　電視編碼卡的作用是將計算機vga信號轉換成視頻信號。這種卡一般用于把計算機的屏幕內容送電視機或錄相設備。

　　電視選臺卡相當于電視機的高頻頭，起選臺的作用。電視選臺卡和視頻疊加卡配合使用就可以在計算機上觀看電視節目。現在又將這兩種卡合二為一，稱為電視卡。

　　壓縮/解壓卡用于將連續圖像的數據壓縮和解壓。

　　連續圖像的數據量很大，這樣的存儲容量是目前計算機所沒有的。為了解決這個問題，人們對連續圖像的數據進行壓縮以減少存儲量。數據壓縮就是把重復的數據去掉，圖像壓縮后便于存儲。圖像在重放時要進行解壓以便重現圖像，解壓方法和壓縮方法相反。

　　圖像壓縮和解壓方法有多種。比較具有權威的壓縮/解壓技術是mpeg技術。mpeg技術又分為mpeg－i和mpeg－ii兩種，這兩種技術都是國際標準。目前比較流行的是mpeg－i標準壓縮/解壓技術。一般vcd盤中的圖像都采用mpeg－i標準壓縮。

　　四、觸摸屏

　　為了操作方便，人們用觸摸屏代替鼠標或鍵盤，根據手指觸摸的圖標或菜單位置來定位選擇信息輸入。觸摸屏由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成；觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，接受后送觸摸屏控制器，然后把接受的信息送主機。

　　觸摸屏根據所用的介質以及工作原理，可分為電阻式、電容式、紅外線式和聲表面波式多種。

　　電阻式觸摸屏用兩層高透明的導電層組成觸摸屏，兩層之間距離僅為2.5微米。當手指按在觸摸屏上時，該處兩層導電層接觸，電阻發生變化，在x和y兩個方向上產生信號，然后送觸摸屏控制器。

　　電容式觸摸屏把透明的金屬層涂在玻璃板上，當手指觸摸在金屬層上時，電容發生變化，使得與之相連的振蕩器頻率發生變化，通過測量頻率變化可以確定觸摸位置獲得信息。

　　紅外線式在屏幕周邊成對安裝紅外線發射器和紅外線接受器，接受器接受發射器發射的紅外線，形成紅外線矩陣。當手指按在屏幕上時，手指阻擋了紅外線，這樣在x、y兩個方向接受信息送給主機。

　　聲表面波式由觸摸屏、聲波發生器、反射器和聲波接受器組成。聲波發生器發出聲波在觸摸屏表面傳遞，經反射器傳遞給聲波接受器，聲波轉換成電信號送給主機。聲表面波式觸摸屏效果比較好，目前應用比較廣泛。

　　五、圖形圖像文件

　　圖形是指用計算機繪制工具繪制的畫面，包括直線、曲線，圓/圓弧，方框等成分。圖形一般按各個成分的參數形式存儲，可以對各個成分進行移動、縮放、旋轉和扭曲等變換，可以在繪圖儀上將各個成分輸出。圖像是由輸入設備捕捉的實際場景或以數字化形式存儲的任意畫面。圖像可以用位圖或矢量圖形式存儲。

　　位圖就是按圖像點陣形式存儲各像素的顏色編碼或灰度級；位圖適于表現含有大量細節的畫面，并可直接、快速地顯示或印出。位圖存儲量大,一般需要壓縮存儲。windows下位圖格式擴展名為bmp。

　　矢量圖用一組指令或參數來描述其中的各個成分，易于對各個成分進行移動、縮放、旋轉和扭曲等變換。矢量圖適于描述由多種比較規則的圖形元素構成的圖形，但輸出圖像畫面時將轉換成位圖形式。

　　矢量圖形文件格式有：3ds，dxf，wmf等。其中gif格式主要用于在不同平臺上進行圖像交換。gif文件最大64mb，顏色數最多256色。tif格式文件有壓縮和非壓縮兩大類。這種格式文件是許多圖像應用軟件所支持的主要文件格式之一。bmp格式是windows 3.x使用的圖形文件格式，圖形以位圖方式存儲。jpg格式的文件壓縮比較高，文件比較小。avi 格式的文件將視頻信號和音頻信號混合存儲。mpg格式是運動圖像文件常用文件格式。

　　圖形和圖像以文件形式存儲。圖形和圖像文件格式分兩大類：一類是靜態圖像文件格式，一類是動態圖像文件格式。靜態圖像文件格式有：gif，tif，bmp，pcx，jpg，pcd等；動態圖像文件格式有avi，mpg等。