多媒体设备及其接口

SBWRITE 080H,00FH ；设置保持速率和释放速率。
SBWRITE 083H,00FH
；设置保持速率和释放速率。
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1.1多媒体和多媒体技术
已制订或正在制订的MPEG标准有：
MPEG一1，1992年11月成为国际标准。其任务是在一种可接受的质量下，把视 频及其伴音信号压缩到速率大约为1．2一1.5Mb／s(兆位／秒)的单一的MPEG位 流(或数据流)。
MPEG一2，1994年11月成为国际标准。其目标是把视频及其伴音信号压缩到 10Mb/s。它是一个一般性的，适应性广的图像和声音的压缩编码方案、它兼容 MPEG—l 。MPEG一2可用于通信、存储、广播、高清晰度电视等的压缩编码。
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1.1多媒体和多媒体技术
多媒体数据类型
矢量画则适用于直线、方框、圆圈、多边形，以及其它可以用角度、坐标和距 离来进行数学表示的那些图形。
图形是用许多基本图形(如直线、矩形、椭圆、多边形等)来描述的，而图像是 用象素来描述的。二者各有其优缺点．用图形表示时用的数据量较小，处理容 易．但用图形的办法来表示包含有许多细节的照片之类却有因难。在计算机中, 大多数的图是用图像表示的。
声卡外部接头
扬声器输出插孔 麦克风输入插孔 线路输入插孔 游戏柄接口/乐器数字接口插座
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1.4声卡接口和应用
声卡接口及编程应用
在PC中，声卡的正常设置是使用端口地址0X220和0X221、5号中断和DMA通道1。声卡使用 不同的地址来控制声卡的不同声道。这些地址如表1.
例题6：利用声卡输出一个简单的311Hz音调。
图7.23所示为声卡的基本机构。
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图7.23声卡的基本结构
总线接口
P
芯片
C
总
线
DSP数字 声音处理
芯片
混声芯片
MIDI接口
麦克风输入 线性输入 CD输入 扬声器
合成器 芯片
波表ROM 波表扩展
RAM
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1.3多媒体音频处理技术
声卡的组成
数字声音处理芯片（DSP）是声卡中最重要的组件，其主要功能是解释DSP 命令来完成对数字音频信号的处理。主要任务包括完成数字声音的采集和 播放，ADPCM压缩/还原，解释MIDI命令，提供主机与高级信号处理器的联 系通道，提供DAC音符控制，控制多种模式的DMA传输。混音芯片的主要功 能是混合从不同输入源输入的信号并提供音量控制的软件控制能力。不仅 可以混合包括数字化声音、合成器、CD声音、线性输入、话筒输入、PC喇 叭等多种音源，并分别控制它们的音量和总音量，而且能够调节高低音， 选择单声或立体声等
SBWRITE 043H,000H
;设置声道级别，得到一个适中的音量
SBWRITE 063H,0F0H
；冲击最快，延迟最慢
SBWRITE 083H,057H
；设置保持速率和释放速率
SBWRITE 0B0H,031H；位5启用声道的声音输出，音频数据高2位为01H
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1.4声卡接口和应用
CALL DELAY ；延时一段时间，由主机的频率决定
各种标准的配置要求见表7.5
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1.3多媒体音频处理技术
一般声音信号为模拟信号，而计算机只能处理数 字信号。因此。计算机要处理音频信息，必须先 将模拟信号转换为数字信号。
声音信号数字化的过程如图7.22。
模拟信号
样本信号
采样器
量化编辑
数字化 音频信号 计
算 机
采样信号
图7.22 声音信号数字化过程示意图
SBWRITE MACRO X,Y MOV DX,220H MOV AL,X OUT DX,AL MOV DX,221H MOV AL,Y OU卡接口和应用
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE
START:
SBWRITE 20H,01H ；设置020H寄存器，在特定频率输出音符
音频
在计算机中，处理音频信号前都要首先对之进行数字化。我们可以把各种声源 （如麦克风、磁带录音、无线电和电视广播、CD等）所产生的声音数字化。数 字化的声音是一种“采样的声音”。对声音进行数字化时．首先是采样，然后 是量化。
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1.1多媒体和多媒体技术
多媒体数据类型
视频
视频(video)，有时也称之为活动影像。计算机视频是基于数字技术以及其它 更为扩展了的图像显示标准,它是加入到多媒体中的最新的一个元素。在所有 多媒体元素中，视频对计算机的内存提出的要求最高。为了播放视频，每秒钟 就需要30MB(如每秒为30帧)。这就是说每分钟需要1.8GB，每小时需要108G
MPEG是用于活动影像的编码。MPEG标准包括三个部分：MPEG视频、MPEG音频、 MPEG系统。MPEG要处理视频压缩．音频压缩，及多种压缩后的数据流的复合和 同步的问题。在图像质量基本上不变的情况下，MPEG可把图像压缩50倍(即50： 1)．在可观察到图像质量下降的情况下．压缩比可达200：1。
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1.2多媒体计算机标准MPC
多媒体微机市场协会于1993年5月对MPC标准中的大部分规定进行了 更新，发布了MPC标推2．0版，同时把每个版本都划分为最低要求 和建议配置两个部分。
多媒体微机协会更名为多媒体PC机工作组（The Multimedia PC Working Group）,在1995年6月公布了最新的多媒体PC机标准，即 MPC 3.0标准。
1990年11月，由Microsoft公司主持,成立了多媒体微机市场协会(Multimedia PC Marketing council,INC．)，以进行多媒体标准的制定和管理。1991年该 组织根据当时的PC机发展水平，以MPC为该联盟的商标，制订、颁布了MPC标准 1．O版，对多媒体PC机及相应的多媒体硬件规定了必需的技术规格，要求所有 使用MPC标志的多媒体产品都必须符合该标准的要求。
MPEG一3，原拟的目标是压缩到40Mb／s，后被取消。 MPEG一4，计划用于传输速率低于64Kb／s的实时图像。
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1.2多媒体计算机标准MPC
MPC(MultImedIa PeRsonal computerr)即多媒体个人电脑，是在一定档次的 IBM—Pc机及其兼容机的基础上，配上多媒体的软、硬件，使之具有多媒体功 能的个人电脑，同样也最适合用做家用多媒体电脑。
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1.1多媒体和多媒体技术
多媒体数据类型
图像和图形 图像是多媒体中的可视元素。静态图像在计算机中有两种表示方法，一种是位图，一 种是矢量画。 位图有时也称为“位映射”，适用于要求精细细节的图像。在计算机的荧光屏或其它 显 示 和 打 印 设 备 上 ， 分 辨 率 的 最 小 元 素 是 独 立 的 “ 点 ” (dot) ， 这 些 点 称 之 为 象 素 (pixel，也称之为象元等)。每个象素可以具有不同的颜色和亮度，象素也是能独立地 赋予颜色和亮度的最小单位。 一个图像由若干个点(或象素)组成。通常，内存中划出 一部分作显示存储器(也称帧存储器)，其中存放与屏幕画面上的每一个象素一一对应 的一个个矩阵，即有多少个象素就有多少个矩阵。矩阵中的每一个元素就是象素值， 象素值反映了对应象素的某些特性，而这个矩阵就称之为“位图”。位图是一个用来 描述构成一个图像的所有象素的特征的简单的信息矩阵。
总线接口芯片提供主机和声卡上组件间的沟通渠道。常见的为PCI总线接口 形式。
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1.3多媒体音频处理技术
声卡的性能指标
分辨率：每一个采样点的值用一个二进制数表示时的位数。有8位、16位、 32位和64位。
信噪比：信噪比为所要获得的信号水平与所不需要的噪声水平的比值，用 分贝（dB）表示。一般来说，信噪比低于70dB就会听到嘶嘶的杂音。
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1.3多媒体音频处理技术
多媒体计算机中处理声音的组件一般是音频控制卡，即声卡。 目前的微机中配备的声卡有两种形式，
一种是接插在扩展槽中的音频扩展卡，包括PCI总线的音频扩展卡和音频CNR卡. 另一种是直接将音频卡集成到主板上。
声卡主要完成以下功能：
录制、编辑和播放数字声音文件。 控制音量，并能将不同声音混合成混合声音文件。 录制声音文件时具备压缩功能，播放声音文件时具备解压缩功能 具备语音合成功能。 具备语音识别功能。 具备MIDI功能。
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1.3多媒体音频处理技术
声卡的组成
合成器芯片主要用于合成乐器声音，最常见的有FM合成器和波表合成器。 FM合成器利用两个或多个低频正弦声波混合合成来模拟各种自然音。波表 合成器采用对自然声音进行数字化录音，并将其存储在ROM中，播放声音时 再从中调出播放。有时为了弥补波表存储器ROM的存储容量的不足，还可以 增加RAM，用于动态地从外存中下载软件的波表，以增加声卡表现的声音效 果。
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1.1多媒体和多媒体技术
多媒体就是多种媒体。多媒体技术所涉及的媒体多属于表示媒体，主要是指数 字媒体。多媒体就是多样化的数字表示的媒体。多媒体是综合集成了两种或两 种以上的数字媒体而构成的共同表示、传播和存储同一信息的全新媒体。
多媒体技术的目的是将所有媒体形式集成于电脑中，能提供多种文字信息（文 字、数字、数据库等）、多种声音信息（语音、音乐、音频、音响效果等）和 多种图像信息（图形、图像、视频、动画等）的输入、输出、传输、存储和处 理，使表现的信息更自然和直观。多媒体技术是研究信息的数字化处理、存储 和传输的一门综合性的技术学科，主要涉及计算机技术、微电子技术、通信技 术和广播电视技术等。
频率响应：人类能听到的20Hz~20kHz频率范围内的信号， 交叉干扰：两个立体声通道之间发生的声音泄漏。 总谐波失真（THD）：原始信号因放大器产生失真而发生的改变。 全双工音频：声卡能够同时输入输出音频数据。
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1.4声卡接口和应用
声卡总线接口
声卡的总线接口和控制器由数据总线双向驱动器、总线接口控制逻辑、总 线中断逻辑和DMA控制逻辑组成。总线接口控制逻辑包括地址比较选中、地 址选通、数据选通、读写信号、地址锁存、总线使能及总线错误等信号。
SBWRITE 40H,20H ；设置声道级别，得到一个适中的音量
SBWRITE 60H,0F0H
；冲击最快，延迟最慢
SBWRITE 80H,057H
；设置保持速率和释放速率。
SBWRITE 0A0H,098H；音频数据为198H，先写音频数据的低八位
SBWRITE 023H,001H
；写声道的操作码2，地址偏移3
微型计算机接口技术
多媒体设备及其接口
多媒体技术是将计算机、通信、影视、音响等技术综合在一起的高 新技术。
20世纪80年代中后期出现的多媒体计算机，除了具备普通计算机的 功能外，还能与音响、摄录机、电视机、传真机、数字像机和电话 机等进行信息交换。而随着CD-ROM和DVD ROM的出现，计算机处理 音频和视频的大量数据更为方便。多媒体技术促进了多学科的融合 发展，对人类的社会生产和生活方式产生了深远的影响。
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1.1多媒体和多媒体技术
多媒体数据实际上是由文本、图形、图像、声音、视频图像、动画等不同类型 的数据组成的。
多媒体数据类型
文字 文字用二进制的编码表示。 西文文字用ASCII码表示。ASCII码是美国信息交换标准代码(American Standard Code for Information Exchange)的简称。它是一个由7个二进制位组成的字符编码系统， 包括大、小写字母，标点符号，阿拉伯数字，数学符号，控制字符等共128个字符。 汉字因为数目较多，需要使用较多的字节来表示。我国为此制订了若干国家标准。例 如GB2312—80标准(1980年制订．用2×7个二进制位表示一个汉字，共有6763个汉字和 850个符号)，ISO 10646标准(16位编码．32位，2万多汉字，中日韩均可，已经被批准 为国际标准)。
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1.3多媒体音频处理技术
声卡的组成
声卡一般包括五个主要部分，有数字声音处理芯片DSP（Digital Sound Processor），混音器芯片（Mixer Chip），合成器芯片（Synthesizer Chip）、波表存储器(Wavetable ROM)、总线接口芯片( Bus interface Chip)等组成。