2. Аппаратные средства мультимедиа

В настоящее время, минимальными требованиями к компьютеру, чтобы его можно было назвать мультимедийным, можно считать следующими:

Процессор	Pentium III 400 и поддержка PIIX6 (PCI/ISA Interface Accelerator)
RAM	128 Мб
HDD	6,4 Гб
Дисковод	CD-ROM (с 48 - кратной скоростью), DVD-ROM
Графические системы	Видеоплата с памятью 8 Мб и порт AGP(Accelerated Graphic Port — ускоренный графический порт)
Аудио-система	Плата Sound Blaster — звуковая карта, совместимая для слота PCI
Периферия	Модем со скоростью передачи данных 56 кбит/с (внешний или для слота PCI), 101/102-клавишная клавиатура, мышь, совместимая с Microsoft Mouse, для игровых программ желательно наличие джойстика или аналогичного ему устройства с поддержкой шины USB
Ввод/вывод	Порты USB, аналоговый порт ввода/вывода MIDI, один последовательный или один параллельный порт
ОС	Windows 98 или Windows NT, 2000, XP
Система воспроизведения видео	Наличие видеовыхода для переноса изображения на экран телевизора и ТВ-тюнера

1. Звуковая плата

1. Принцип оцифровки звука.

Для оцифровки звука используют импульсно-кодовое преобразование непрерывной величины (что собой и представляет звук) в код (цифру), рис.12.1, где обозначено:

U(t) – исходная непрерывная функция звука;

АЦП – аналогоцифровой преобразователь;

A(t) – дискретная функция, соответствующая непрерывной

аналоговой функции звука;

Т_н – период несущей частоты дискретизации A(t).

U₂(t) – пример цифрового кода одной дискретной амплитуды А_к в функции

дискретизации A(t);

Ц АП – цифроаналоговый преобразователь.

f_н

U(t)

АЦП

Рис. 12.1. Принцип преобразования непрерывной величины в цифровую и обратно.

2. Звуковая плата

Звуковая плата или звуковая карта представляет собой целое устройство, предназначенное для работы с аудиоинформацией.

Звуковую платы рассмотрим на примере 8 битовой платы Sound Blaster (рис12.2) с частотой дискретизации f_д=11/22 кГц (запись/воспроизведение, соответственно).

FM-синтезатор, интерфейс MIDI (Musical Instrument Digital Interface), аналоговые аудиовходы.

В ее состав входят:

1. Модуль микшер, предназначенный для цифровой записи и воспроизведения звука.

2. Преобразователи АЦП и ЦПА, осуществляющие преобразование аналогового аудиосигнала в цифровой вид и обратно. АЦП и ЦПА обычно интегрируются в состав одной из микросхем карты или применяются как отдельная микросхема.

Тв

Гр

Рис 12.2. Структурная схема звуковой платы

3. Синтезатор, осуществляющий синтез звука одним из принятых методов.

4. Цифровой интерфейс, представляющий собой многоголосный частотный синтезатор звука, позволяющий генерировать сигналы сложной формы в Midi данные. Интерфейс базируется на микросхеме таблично-волнового синтеза, микросхеме синтеза частотной модуляции или микросхемах обоих синтезов и имеет возможность подключения к шине ПК.

5. Плата имеет входы от компакт диска СD и /или линии line, а так же выходы через усилитель на телевизионный приемник Тв или динамик Гр.

Принципы работы.

Работа звуковых плат осуществляется на базе двух методов синтеза звуков: таблично-волнового и частотной модуляции.

Первый метод — таблично-волновой синтез (Wave Table — таблица волн) основан на воспроизведении сэмплов (sample (образец, шаблон) — заранее записанные в цифровом виде звучания реальных инструментов). При этом методе записывается звук или небольшой продолжительности, или лишь небольшая часть варианта звучания инструмента. Запись может быть началом, серединой или концом звука. Для получения звука нужной высоты применяется изменение скорости воспроизведения каждой ноты, применяется параллельное проигрывание нескольких сэмплов и реализуется дополнительная обработка звука (модуляция, фильтрация, различные звуковые спецэффекты и т.п.)

Второй метод — частотной модуляции (Frequency Modulation, FM) — это синтез звука на основе использования нескольких генераторов сигнала с взаимной модуляцией.

Основными параметрами звуковых плат являются: частота дискретизации, разрядность дискретизации, параметры синтезатора, расширяемость и совместимость.

Частота дискретизации определяет частоту изменения характеристик аналоговой звуковой волны. Частота дискретизации выражается в кГц. Чем выше частота, тем точнее представлен аналоговый сигнал в цифровой форме.

Разрядность дискретизации — это количество бит памяти, используемое для кодирования цифрового представления звука. Чем выше разрядность, тем выше качество звука.

Параметры синтезатора определяют технические возможности звуковой платы при синтезе отдельного звука или музыкального произведения в целом.

Синтезаторы могут быть 2-х типов FM и WT, что в значительной мере определяет качество звучания музыки. С помощью FM-синтезатора качество звучания инструментов низкое, имитация классических инструментов достаточно условное. С помощью WT- синтезатора качество звучания классических инструментов более естественно. Большинство WT- синтезаторов содержат встроенное постоянно запоминающее устройство со стандартным набором инструментов, а так же оперативное, для загрузки дополнительных оцифрованных звуков, которые будут использоваться при исполнении музыки.

Расширяемость звуковой платы означает возможность подключения дополнительных устройств, установки микросхем, расширения объема памяти.

Совместимость звуковых плат подразумевает совместимость с платами Sound Blaster (фирма Creative Labs) и AdLib.

2.2. Видеоплата

Основное функциональное назначение видеоплаты — формирование видеоизображения на мониторе компьютера.

Видеоплата представляет собой систему, элементами которой являются собственный процессор, видеопамять и другие микросхемы. От параметров каждого из перечисленных элементов и их сочетания между собой зависит качество видеоизображения. На качество видеоизображения влияет быстродействие процессора видеократы и объем видеопамяти.

Видеопамять является одним из главных элементов видеокарты, предназначена для хранения графических данных и их обмена между устройствами компьютера.

Обработка графической информации в видеокартах поддерживается собственными мощными видеопроцессорами, в работе которых в значительной мере задействован центральный процессор компьютера.

Для реализации двухмерного изображения видеокарты оснащены 2D-ускорителями, то есть схемами, способными быстро рисовать плоские графические фигуры, выполнять заливки. Ускорители выполняют различные функции помощи центральному процессору, которые заключаются в подаче общих команд от процессора к видеокарте.

При формировании трехмерного изображения видеокарты оснащены 3D-ускорителями, функции которых заключаются в выполнении большей части расчетов для создания объемной 3-мерной картинки.

2D- и 3D-ускорители конструктивно могут быть выполнены как в виде самостоятельных устройств, подключаемых к материнской плате, так и находиться на самой видеокарте.

Для систем мультимедиа взаимосвязь технических параметров монитора и видеоплаты очень важна, так как отражается на качестве видеоизображения. Прежде всего, к таким параметрам относятся разрешающая способность экрана и высокая скорость кадровой развертки (регенерации).