多媒體技術(shù)20多媒體系統(tǒng)與應(yīng)用

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1、?21?第20章多媒體系統(tǒng)與應(yīng)用第20章多媒體系統(tǒng)與應(yīng)用多媒體技術(shù)是以多媒體的軟硬件為基礎(chǔ)的，硬件包括整機(jī)、芯片、板卡、接口和外設(shè)等，軟件包括支持多媒體的操作系統(tǒng)、多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和專(zhuān)用多媒體系統(tǒng)等，一般來(lái)說(shuō)，硬件的發(fā)展往往比軟件快得多。多媒體的應(yīng)用十分廣泛，主要的應(yīng)用有（電子/計(jì)算機(jī)/網(wǎng)絡(luò)）游戲、萬(wàn)維網(wǎng)和家庭影院等，其他應(yīng)用則包括多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)、多媒體內(nèi)容檢索、虛擬現(xiàn)實(shí)、視頻點(diǎn)播等等。20.1多媒體硬件多媒體硬件包括多媒體計(jì)算機(jī)、芯片、板卡和外設(shè)，還有支持多媒體的總線和接口等。20.1.1多媒體計(jì)

2、算機(jī)服務(wù)器可以提供電媒體服務(wù)，但是一般并不帶多媒體界面。多媒體計(jì)算機(jī)主要是指客戶(hù)終端的具有多媒體功能的工作站和微型計(jì)算機(jī)。多媒體工作站是從圖形工作站發(fā)展而來(lái)，典型代表為SGI公司的SiliconGraphics系列工作站。多媒體微機(jī)的先行者是蘋(píng)果公司的Macintosh，目前的主流則是MPC（MultimediaPersonalComputer,多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)）。早期的MPC=PC+多媒體升級(jí)套件（聲卡喇叭+光驅(qū)）多媒體市場(chǎng)協(xié)會(huì)制定了MPC平臺(tái)最低標(biāo)準(zhǔn)：nMPC-1——1991.11.386SXCP

3、U、2MB內(nèi)存、30MB硬盤(pán)、VGA顯卡、1XCD-ROM光驅(qū)、8位聲卡，Windows3.0+多媒體擴(kuò)展nMPC-2——1993.5.486SXCPU、4MB內(nèi)存、160MB硬盤(pán)、SVGA顯卡、2XCD-ROM光驅(qū)、16位聲卡nMPC-3——1995.6.Pentium75MHzCPU、8MB內(nèi)存、540MB硬盤(pán)、SVGA顯卡、4XCD-ROM光驅(qū)、16位波表聲卡，支持MPEG-1播放從1995年后，就再也沒(méi)有制定新的MPC標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)槎嗝襟w現(xiàn)在已經(jīng)成為所有PC機(jī)的主要功能和標(biāo)準(zhǔn)配置。20.1.2芯片

4、（支持）多媒體的芯片包括CPU、GPU和DSP等。?21?第20章多媒體系統(tǒng)與應(yīng)用1．CPU多媒體應(yīng)用程序需要高速CPU（CentralProcessingUnit,中央處理器）的支持。為了提高對(duì)多媒體數(shù)據(jù)的處理速度，CPU中還專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了用于多媒體的指令。CPU的多媒體指令，可以充分利用計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)，一次同時(shí)處理4個(gè)（32位CPU）或8個(gè)（64位CPU）單字節(jié)的多媒體數(shù)據(jù)。多媒體計(jì)算中最耗時(shí)的是3D渲染，所以現(xiàn)代的CPU都增加了3D專(zhuān)用指令。n1997.1.9.：IntelPentiumMMX=Mul

5、tiMediaeXtension多媒體擴(kuò)展（含57條MMX指令）n1998.9.21.：AMDK6-23DNow!（三維動(dòng)畫(huà)，含21條指令）n1999.2.26.：IntelPentiumIII（MMX2，含3D指令集，共70條）2．GPUGPU（GraphicsProcessingUnit,圖形處理器）是顯卡的核心，發(fā)展速度超過(guò)CPU。GPU中包含的晶體管數(shù)幾乎是一年翻一番，打破了CPU18個(gè)月翻一番的摩爾定律。3．DSPDSP（DigitalSignalProcessing,數(shù)字信號(hào)處理）主要用于

6、音視頻編解碼和處理運(yùn)算，位于聲卡、顯卡、視頻卡等專(zhuān)業(yè)板卡上。20.1.3板卡多媒體板卡主要有：n聲卡n顯卡（圖形加速卡）n視頻卡這些在前面的相關(guān)章節(jié)已經(jīng)介紹過(guò)，這里就不再贅述。20.1.4總線PC機(jī)總線(Bus)的發(fā)展：nISA（IndustryStandardArchitecture,工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)）——8b：5MB/s、16b：8MB/s，8MHz（1981IBMPC/XT引入，8位，8088CPU；1984，擴(kuò)展后用于PC/AT，286CPU）nMCA（MicroChannelArchitec

7、ture,微通道結(jié)構(gòu)）——IBM公司1985年為386PC引進(jìn)，16/32bnEISA（ExtendedISA,擴(kuò)展ISA）——32b：33MB/s（1988，386/486CPU）nVESA（VideoElectronicStandardAssociation,視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)）——?21?第20章多媒體系統(tǒng)與應(yīng)用用于顯卡的局部總線，132MB/s，33MHz，1992.5.nPCI（PeripheralComponentInterconnect,外圍部件互連/周邊元件互連）——IAL公司提出，In

8、tel、IBM、Compaq等公司成立的SIG（SpecialInterestGroup,專(zhuān)責(zé)小組）制定，局部總線，32/64b，132/264MB/s，33/66MHz；266/533MB/s，66/133MHz；400/800MHz；1991.12.V1.0，1993.4.V2.0nAGP=AcceleratedGraphicsPort加速圖形端口——Intel推出的用于顯卡的局部總線，1996.7.31.V1.0，1997.12.V2.0，2002