常用外部设备概述

1、第16章 常用外部设备,第16章 常用外部设备,16.1 视频卡 16.2 数码相机 16.3 数字摄像头 16.4 数码摄像机 16.5 打印机 16.6 扫描仪 16.8 光盘刻录机 16.9 U盘存储器,16.1 视频卡,随着多媒体视频技术的进一步发展，市场上出现了多种视频卡。常用的有视频采集卡、MPEG卡和电视卡等几种。 1.视频采集卡 视频采集卡的主要功能是捕获电视、录像机、VCD等设备的视频图像，并将其以文件的形式存储，以便后期编辑。如图16-1。,图16-1视频采集卡,2.MPEG卡 MPEG卡也叫“视频压缩卡”，其主要功能是对捕获的视频图像进行压缩。目前，通常将视频采集卡和视频压缩卡融为一体，使捕获和压缩一次完成。 3.电视卡 电视卡用于接受电视信号，其核心是一个与电视机或录像机功能类似的高频头，起到选台的作用。电视卡与计算机相结合就可以在微机显示屏上观看丰富多彩的电视节目。高档的电视卡还能将选定的内容进行压缩存盘，形成视频文件。如图16-2。,图16-2 电视卡,16.2 数码相机,数码相机又称数字相机，最早是由美国航天中心研制的，用于探测卫星拍摄。数码相机与传统照相

2、机的主要不同之处在于拍摄景物的感光介质不同。传统相机使用的是感光胶片，而数码相机使用的是光敏器件介质。,用数码相机拍摄的照片是以数字形式记录的，可以在计算机中进行加工处理，可以通过打印机打印出来，也可以传到互联网上，与他人共享。 数码相机使用的感光介质是一种能把光信号转变为电信号的传感器。按其传感器的种类，数码相机可分为CCD和CMOS两类。,1.CCD数码相机 CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合元件）是应用在摄影摄像方面的高端技术元件，其中CCD数码相机又可分为面阵型CCD和线性CCD数码相机。 （1）面阵型CCD数码相机 面阵型CCD数码相机的传感器件是一片单晶硅，上集成了几百万个光电三极管，光电三极管在受到光线照射时产生电流，实现由光到电的转换。面阵型CCD传感器的感光芯片为一平面矩阵，长宽比一般为4：3左右。,由于CCD形成一个矩阵平面，捕捉影像时一次曝光完成，可以像胶卷一样通过瞬间曝光记录整幅画面，拍摄速度快，能够拍摄活动物体，还能够用闪光灯拍摄。数码相机的CCD内所包含的晶体管数量越多，像素就越多，分辨率也就越高。现在的中高档数码相机像素数量一般在

3、1000万以上。目前，绝大多数数码相机都属于面阵型CCD数码相机。,线性CCD数码相机又称扫描式数码相机，它所使用的CCD芯片长而窄。感光三极管不像面阵型CCD中那样排在一个矩阵的平面上，而是均匀排成一列，一次只能扫描很窄的一个水平条。因此，如果要完成一幅画面的拍摄，就要像平板式扫描仪一样逐行扫描整个画面。这种类型的数码相机，由于有扫描过程，曝光时间长，无法拍摄活动景物，也不能用闪光灯拍摄，只能使用无闪烁效应的灯具照明，因此适用于静态照相。但线性CCD数码相机结构简单，能产生清晰度非常高的图像，拍摄的画质优于面阵型CCD数码相机。线性CCD数码相机适于制作大尺寸的印刷品，但由于拍摄时必须与计算机相连，不便于携带。,2.CMOS数码相机 CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体元件）数码相机的感光器件是CMOS传感器，其工作原理与CCD传感器的工作原理基本相同。CMOS器件很容易与A/D电路、数字信号处理等电路集成在一起，制作成本很低。CMOS器件的耗电量也非常小，约为CCD器件的1/10。但CMOS传感器的分辨率较低，噪

4、声大，捕获动态图像能力弱，一般应用于低档数码相机中。,数码相机不能像传统相机一样完全独立使用，数码相机的图像制作、输出和存储都离不开微机。另外，数码相机在设计上，尽可能将一些复杂的功能移交给微机处理，这样就可以进一步减少数码相机所需的硬件设计，从而达到降低成本的目的。,3.数码相机的保养和选购 【实战案例26】数码相机的保养和选购 （1）数码相机的保养 数码相机是一种精密的高技术产品，结构复杂，功能多，正确使用并做好日常保养工作，对延长其使用寿命是非常重要的。数码相机应在清洁的环境中使用和保存，尽量减少接触外界的灰尘和油烟，数码相机应保持干燥并远离高温，否则很容易导致相机电路故障。,数码相机的关键部件如CCD等对强磁场和电场都很敏感，强磁场和电场会影响这些部件性能的正常发挥，影响拍摄质量，因此应远离电磁场。剧烈震动会导致其机械结构性能受到损害，应避免剧烈震动。数码相机的镜头和液晶显示屏如有指印、灰尘等，应及时清洁。不要使用质量不高的电池，应尽量用与原装电池性能相近的电池。,（2）数码相机的选购 选购数码相机时，应注意以下几方面的问题： 感光成像部件。CCD器件分辨率较高；CMOS器件功

5、耗低、体积小，但分辨率稍低。 数码相机的像素。用于专业领域的数码相机像素应该不低于800万，输出图像分辨率应不低于20001500。 存储能力。数码相机内置存储器的容量很有限，不能连续进行大量的拍摄。存储卡是随时装入和取出的存储介质，只要备足存储卡就可以连续进行大量的拍摄。,接口方式。数码相机的数字接口有并行接口、串行接口、USB接口和PCI接口等。其中USB接口最为普遍，具有热插拔功能。 色彩深度。通常的数码相机有24位的色彩深度已足够了，但用于广告拍摄等特殊行业的数码相机要有30位或36位的色彩深度才行。,16.3 数字摄像头,数字摄像头是随着互联网的发展而诞生的一种新型网络视频通信产品，数字摄像头又被称为网络摄像机。它用于网上传送实时影像，在网络视频电话和视频电子邮件中实现实时影像捕捉。 镜头是数字摄像头的重要部分，根据感光元件不同，可分为CCD和CMOS两大类，目前大多数产品采用CMOS器件。数字摄像头如图16-4所示。,图16-4 数字摄像头,1.像素数 像素是衡量摄像头的一个重要指标，一般来说，像素较高的产品其图像的品质越好。现在100万以上像素的产品已经成为主流。像素越高

6、的产品它的解析图像的能力越强，为了获得高分辨率的图像或画面，它记录的数据量也必然大得多，对于存储设备的要求也就高得多，因而在选择时应注意相关的存储设备,图16-4 数字摄像头 2.连接方式 数字摄像头有三种连接方式：接口卡、并口和USB口。接口卡一般是通过摄像头专用卡来实现，厂商多会针对摄像头优化或添加视频捕获功能，图像画质和视频流的捕获方面具有较大的优势；但由于各厂商的接口卡的设计各不相同，产品之间无法通用。并口的数据传输率较慢，实用性大为下降。USB接口是目前的主流，现有的主板都支持USB连接方式，而且现在的数字摄像头的功耗较小，依靠USB提供的电源就可以工作，这样可以省去外接电源，使用起来更加方便。,3.视频捕获速度 数字摄像头的视频捕获能力是用户最关心的功能之一，目前，数字摄像头的视频捕获都是通过软件来实现的，因而对计算机的配置要求非常高。现在数字摄像头捕获画面的最大分辨率为640480，一般在320240分辨率下，能达到30帧/秒的捕获效果。,16.4 数码摄像机,数码摄像机不仅可以记录活动图像，还能拍摄静止图像。数字图像可以直接输入计算机进行编辑处理，从而使其应用领域大大拓

7、展。数码摄像机如图16-5所示。,图16-5 数码摄像机,图16-5 数码摄像机 从内部结构上讲，数码摄像机包括可变焦光学透镜系统、取景器、CCD摄像器件、AD转换器、数字信号处理和存储单元、数字音频处理和记录系统、磁带加载和伺服机构、液晶显示器以及信号输出控制单元。 可变焦光学透镜系统的作用是使拍摄的景物光像清晰地到达感光影像器件CCD上，使成像质量更高，图像更清晰。 取景器可直观再现到达感光器上的光像效果，便于操作者及时调整光学透镜系统，使拍摄的图像达到最佳效果。,CCD摄像器件，实际上就是前面所述的CCD光电转换器件。它具备光电转换、光电存储和固体扫描3个基本功能。其作用是将通过光学透镜系统的入射光经光电转换变成相应的“电子图像”存储下来，并将存储的图像电信号按一定顺序形成模拟视频图像信号，从CCD器件中输出。 AD转换器的作用是将CCD器件输出的模拟视频图像信号转换成数字视频图像信号，送至数字信号处理和存储单元电路中。,数字处理和存储单元电路的作用是将数字视频信号按预定的模式进行压缩运算处理，并将处理后的压缩数字信号按规定的格式以磁记录形式存储到数码磁带上。 数字音频处理和记录

8、系统是将声音信号进行数字化处理后，以磁记录的方式存储到数码磁带上。 液晶显示器的作用是实时地显示正在拍摄的景物图像画面，其功能相当于取景器重放记录在磁带上的图像信号。 信号输出控制单元的作用是将记录或正在拍摄的图像和声音信号按规定的格式输出。其输出终端可以是电视机，也可以是计算机等设备。,16.5 打印机,打印机是一种机、电一体化的高技术产品，通常根据其技术分为针式打印机、喷墨打印机和激光打印机。 1针式打印机 针式打印机在打印机历史上曾经占有重要地位，从7针发展到24针，可以说它在几十年中发挥了巨大的作用。针式打印机之所以经久不衰，这与它相对低廉的价格、极低的打印成本和较好的易用性是分不开的。当然，它很低的分辨率、很大的工作噪声、较差的打印质量，也是它无法适应高质量、高速度打印需要的根本所在。所以现在只有在银行、超市、学校等打印票单或蜡纸的地方还可以看到它的踪迹。曾经在国内流行的针式打印机有几十种，其中EPSON公司的24针LQ-1600K系列打印机最为普遍，如图16-6所示。,图16-6 针式打印机,2喷墨打印机 喷墨打印机是近几年发展最快的一种机型，它具有体积小、印字速度快、噪声

9、低、打印质量高等优点，此外具有更为灵活的纸张处理能力，既可以打印信封、信纸等普通介质，还可以打印各种胶片、照片纸、卷纸等特殊介质。由于其价格适中，基本符合了家庭和小型办公室对打印的需求，因此很快成为了主流产品。在国内打印机市场上，佳能和惠普系列喷墨打印机占据着主导地位。喷墨打印机如图16-7所示。,喷墨打印机虽然有着上述诸多优点，但在打印速度方面与激光打印机相比要慢一些，在彩色输出质量上也逊色很多。从发展角度来看，在彩色应用领域，喷墨打印机主要定位于家庭和小型办公用户为主的低价位群体。,图16-7喷墨打印机,3激光打印机图16-8 激光打印机 激光打印机是激光扫描技术与电子照相技术相结合的高技术产品，如图16-8所示。与针式打印机和喷墨打印机相比，激光打印机有非常明显的优点： 一是分辨率高，激光打印机的打印分辨率一般为1200dpi、2400dpi，甚至2800dpi，已达到了照相机的水平。二是速度快，激光打印机的打印速度一般为12ppm24ppm，有的甚至可以超过28ppm或更高。,三是色彩真实，其色彩还原度比喷墨打印机高出许多。四是噪音低，激光打印机非常适合在安静的办公场所使用。五是数据处理能力强，激光打印机的控制器性能高、内存大，可以进行较复杂的文字、图形和图像处理工作。,激光打印机虽然性能优良，但因为早期价格昂贵，所以用户相对较少，对于普通家庭来说可望而不可及。可是近几年来，激光打印机呈现出加速发展的趋势，在性能不断提高的同时，价格也大幅度下降，基本达到了普通用户可以接受的程度。从总的发展趋势看，激光打印机有望取代喷墨打印机而占据市场主导地位。目前，激光打印机的主要品牌有：惠普、爱普生、佳能、施乐、联想和方正等。,16.6 扫描仪,扫描仪是一种光、机、电一体化的高科技产品。自20世纪80年代诞生到现在，经历了从黑白扫描、彩色三次扫描到现在的彩色一次扫描三个阶段。如今，扫描仪已被广泛应用于图像处理等专业领域。扫描仪如图16-9所示。,图16-9 扫描仪,1.扫描仪的分类 常用的扫描仪有两类：平板式扫描仪和手持式扫描仪。 平板式扫描仪是最流行、使用最广的扫描仪。随着平板式扫描仪价格的不断下降，目前不管是商业用户还是家庭用户，都选择这种扫描仪。平板式扫描仪的外形是一个矩形方块，通常大约是宽10英寸，长12英寸或13英寸。平板式扫描仪的

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