1.3.2 MPC系统与技术标准

1. MPC系统体系结构

和普通计算机系统一样，多媒体计算机系统也是由多媒体硬件系统和多媒体软件系统两部分组成，包括多媒体软件和多媒体硬件，如图1.3.1所示。

1）硬件系统

一台MPC通常由主机与外部设备组成。从实现功能而言，主机主要包括微处理器、主存储器等，这些部件通过接口或插槽嵌入主板；外部设备则包括基本及扩展的输入、输出设备，通信设备，外存储器等。主机与外部设备通过标准或扩展接口、系统总线进行通信，主机内部通过各种内部总线进行通信，如图1.3.2所示。

① 计算机主机。MPC主要由微处理器（CPU）和主存储器组成，随着IT技术的迅猛发展，新一代CPU和内存的功能和性能都有显著提高，目前主流的CPU是Intel公司的Core i7系列，主流内存是Kingston等公司推出的DDR3。

② 输入设备。除常用的键盘、鼠标等基本配置外，还有其他多媒体输入设备：如话筒、语音输入等声音输入设备；数码相机、图像扫描仪、数字化仪、触摸屏等图像输入设备；影视录像、摄录机及光碟机等视频输入设备。

③ 输出设备。常用的有打印机、显示器等基本配置，还有投影仪、刻录机、音箱及语音输出、绘图仪等。

④ 通信设备。随着网络技术和多媒体通信技术的发展，网卡、Modem、传真机、电话等通信设备也逐渐成为MPC的多媒体配置。

⑤ 常用的接口板卡。为实现音频、视频和图像信号的采集与处理，音频卡、视频卡等已成为MPC必须的配置。

2）MPC的软件系统

多媒体硬件是MPC软件工作的基础，在此基础上MPC软件的运行环境又可分为多媒体系统软件和应用软件两部分。

（1）多媒体系统软件

系统软件是多媒体系统的核心，它不仅具有综合使用各种媒体、灵活调度多媒体数据进行媒体处理的能力，而且能控制各种媒体硬件设备协调工作，将种类繁多的硬件有机地组织到一起，使用户能灵活控制多媒体硬件设备来组织、操作多媒体数据。

各种多媒体软件要运行于多媒体操作系统平台（如Windows）上，故操作系统平台是软件运行的核心。多媒体系统软件除具有一般系统软件的特点外，还要反映多媒体技术的特点，如数据压缩、媒体硬件接口驱动与集成、新型交互方式等。多媒体计算机系统主要的系统软件包括以下5种。

① 多媒体驱动软件。也称驱动程序，它是底层硬件的软件支撑环境，直接与计算机硬件打交道，完成设备初始化、各种设备操作、设备的打开和关闭、基于硬件的压缩/解压缩、图像快速变换及功能调用等功能。通常驱动软件有视频子系统、音频子系统和视频/音频信号获取子系统等。一种多媒体硬件需要一个相应的驱动程序，驱动程序一般随硬件产品提供，它常驻内存。

② 驱动器接口程序。它是高层软件与驱动程序之间的接口软件，为高层软件建立虚拟环境。

③ 多媒体操作系统。实现多媒体环境下的多任务调度，保证音频、视频同步控制及信息处理的实时性；提供多媒体信息的各种基本操作和管理；具有对设备的相对独立性和可操作性。操作系统还应该具有独立于硬件设备的较强的可扩展能力。

④ 媒体素材制作软件及多媒体库函数。它是为多媒体应用程序进行数据准备的程序，主要是多媒体数据采集软件，包括数字化音频录制和编辑软件、MIDI文件录制和编辑软件、图像扫描及预处理软件、全动态视频采集软件、动画生成和编辑软件等。多媒体库函数作为开发环境的工具库，可供设计者调用。

⑤ 多媒体创作工具和开发环境。它主要用于编辑生成特定领域的多媒体应用软件，是多媒体设计人员在多媒体操作系统上进行开发的软件工具。与一般的编程工具不同，多媒体创作工具能对多种媒体信息进行控制、管理和编辑，能按用户要求生成多媒体应用程序。功能强、易学易用、操作简便的创作系统和开发环境是多媒体技术广泛应用的关键所在。目前的创作工具有三种档次，高档工具适用于影视系统的专业编辑生成、动画制作和特技效果；中档工具用于培训、教育和娱乐节目制作；低档工具可用于商业信息的简介、简报、家庭学习材料、电子手册等系统的制作。

多媒体开发环境有两种模式：一是以集成化平台为核心，辅助各种制作工具的工程化开发环境；二是以编程语言为核心，辅以各种工具和函数库的开发环境。

通常，驱动程序、接口程序、多媒体操作系统、多媒体数据采集程序以及创作工具、开发环境这些系统软件都是由计算机专业人员设计、实现的。

（2）多媒体应用软件

多媒体应用软件是在多媒体创作平台上设计开发的面向应用领域的软件系统，通常由应用领域的专家和多媒体开发人员共同协作、配合完成。开发人员利用开发平台、创作工具制作、组织各种多媒体素材，生成最终的多媒体应用程序，并在应用中测试、完善，最终成为多媒体产品，如各种多媒体教学系统、培训软件、电子图书等，这些产品可以磁盘、光盘产品形式面世。

2. MPC系统技术标准

MPC是综合技术的产物，涉及计算机、通信、音频、视频及其他电子产品等多个领域或行业的技术协作，其产品的应用人群既有专业技术人员，也有一般的普通消费者。为了使不同层次的用户即便使用不同厂家的产品也能方便地组成自己的MPC系统，兼容性问题是多媒体技术实用化要解决的重要问题。为此，包括Microsoft公司在内的多媒体产品厂商和用户联合组织了一个交互式多媒体协会，该组织的主要目标就是解决多媒体产品兼容性问题。

1990年11月，在Microsoft公司的主持下，Microsoft、IBM、Philips、NEC等14家著名厂商和较大的多媒体计算机公司成立了“交互式多媒体协会”IMA（Interactive Multimedia Association），进行多媒体计算机标准的制定。在兼容性计划指导下，由多媒体市场协会制定多媒体个人计算机平台标准。其具体内容如下：

① 对PC增加多媒体功能所需的硬件、软件最低标准进行规范；

② 规定MPC硬件设备和操作系统的量化指标。

③ 制定高于MPC标准的计算机部件和升级规范。

根据当时的计算机发展水平，1991年首先制定并推出了基本标准MPC-1，使全球计算机企业共同遵守该标准规定的各项内容，促进了MPC的生产、销售，并很快成为新的流行趋势。随后又颁布了多媒体计算机MPC-2和MPC-3标准，使音频、视频播放技术更加成熟和规范。MPC-1、MPC-2、MPC-3分别为多媒体个人计算机1级、2级、3级标准。MPC-1标准配置功能较弱，不足以用来开发质量要求高的多媒体应用系统；MPC-2尽管较全面地规范了各项标准，并对MPC-1做了较大调整和修改，但由于技术发展快而很快又过时了。1995年6月，多媒体计算机市场协会（现已更名为“多媒体PC工作组”）公布的最新标准MPC-3不仅进一步提高了硬件、软件的技术指标，制定了视频压缩MPEG的技术指标，使视频播放技术在MPC-2的基础上更加成熟和规范化，并且制定了全屏播放、使用软件进行视频数据压缩/解压缩等技术标准。随着技术的不断发展，1996年又发表了MPC-4技术标准和后来的MPC-5等，如表1.3.1所示。

MPC产品以两种方式提供给用户：一是厂商生产的集成多媒体计算机，或称一体化计算机；二是用多媒体升级套件，如声卡、CD-ROM驱动器及解压卡等，再安装上驱动程序和软件支撑环境即可组成多媒体个人计算机。MPC技术标准是使普通计算机系统具有多媒体功能的标准，它既包括一体化计算机，也包括多媒体升级套件。由于MPC技术发展很快，许多软、硬件配置，如声卡、CD-ROM/DVD、多媒体操作系统等目前已成为PC的标准配置，继续为MPC制订统一标准已无意义，因而新的MPC标准已经多年不再发布了。