实验一多媒体教室系统的使用教学材料.doc

实验一 多媒体教室系统的使用多媒体教室是信息化教学环境的重要组成部分。它可以通过大屏幕投影展示多媒体教学内容，为教学提供丰富而生动的知识表现形式，扩大课堂教学信息量，提高教学质量。掌握多媒体教室设备的使用是从事信息化教学的教师必备的技能。【实验目的】1. 了解多媒体教室系统的类型和功能2. 掌握多媒体教室系统中主要设备的使用，熟悉各设备的接口3. 能够画出多媒体教室系统的系统结构图，理清楚信号的走向，并能够进行信号的选择和切换。【实验类型】基础型实验【实验任务】1 能够熟练操作多媒体教学系统各组成设备，熟悉不同的设备接口。2 画出实验中所用的多媒体教室系统的组成结构图3 在多媒体设备集中控制系统的控制面板上把来自不同媒体输入设备播放的信号切换到投影屏幕上。【实验环境】1 多媒体计算机一台,可连接Internet2 多媒体设备控制系统3 多媒体投影机及投影屏幕4 视频展示台5 录像机、DVD影碟机6 功放机、音频卡座、话筒、音箱7 VGA、AV等连接线【实验指导】一、多媒体教室系统的类型与功能多媒体教室也称多媒体综合教室，是由多种媒体设备组合而成的综合教学系统，能够呈现计算机或其他媒体设备（如录像机、DVD影碟机）传输的文字、图形、图像、动画、视频等多媒体信息，同时具有高质量的声音放大系统，能够满足多媒体组合教学的需要。根据不同的教学需求，多媒体教室有多种配置类型，常见的有标准型、简易型、多功能型，下面对这三种类型的多媒体教室系统做一简单介绍。（一）标准型多媒体教室系统图5-1 多媒体教学系统的组成多媒体计算机系统视频图像系统声音系统集中控制系统标准型多媒体综合教室主要由多媒体计算机、手提电脑、Internet网络接口、多媒体投影机、视频展示台、录像机、影碟机、音频卡座、话筒、功放机、音箱、投影屏幕和多媒体控制中心等设备组成,如图5-1所示。标准型多媒体教室系统中的全部设备由多媒体控制中心集中管理，通过多媒体控制中心对来自多媒体计算机的信号、视频展示台的信号、录像机或影碟机的视频信号、音频卡座的声音信号等进行选择，将图像信号切换到投影机，并投影到大屏幕上，将声音信号切换到功放机上，并通过音箱放大，实现计算机辅助教学、实物展示教学、录像教学等，满足多媒体组合教学的需要。（二）简易型多媒体教室系统简易型多媒体教室系统主要由连接I图5-2 简易型多媒体教室nternet的多媒体计算机、视频展示台、多媒体投影机和投影屏幕以及声音系统组成，如图5-2所示。通过多媒体投影机将来自多媒体计算机的信号或视频展示台的信号投影到大屏幕上。这种类型的多媒体教室设备少、投入成本低、综合功能强、操作简易，能够满足大多数学科的教学需求，是目前中小学中应用较多的类型。（三）多功能型多媒体教室系统图5-3 多功能型多媒体教室应用实例多功能型多媒体教室多功能型多媒体综合教室是在标准型基础上增加了摄录像系统和学习信息反应分析系统。图5-3是多功能型多媒体教室的一个应用实例，被称为全自动多画面课堂教学录播系统，是一套将授课教师的多媒体课件与授课现场场景同步采集录制下来，自动合成为实时多媒体课件的系统。它拥有完美的直播、录制、编辑、点播功能；基于网络，可实现网上同步直播，也可实时存储在服务器，以供大家后期点播调用。可以作示范教学、精品课程建设、微格教学、学术报告、教学观摩和班级听课，并进行教学资源建设、扩大教学规模等。摄像信号传送到中心控制室或课堂录制系统中，供记录存储或直播到其他教学场所，以便观摩或扩大教学规模。学习信息反应分析系统能使全班同学在座位旁的按键上对教师提出的问题作选择性的回答。它通过计算机收集并分析学生的学习反应信息，使教师能及时全面了解学生的学习情况，更有针对性地进行教学活动。带有学习信息反应分析系统的多媒体教室通常用于新教学模式的试验与研究，是一种专门的研究方法。二、多媒体教室系统的主要设备简介（一）主要设备接口1VGA接口VGA的英文全称是Video Graphic Array，即显示绘图阵列，也叫D-Sub接口，就是计算机显卡上输出模拟信号的接口，使用15针的梯形插头，如图5-4所示，传输模拟信号。图5-5 VGA接口线图5-4 VGA接口目前大多数计算机与外部显示设备之间都是通过模拟VGA接口连接，例如计算机与多媒体投影机的连接。影碟机拥有VGA接口就可以方便的和计算机的显示器连接，用计算机的显示器显示图像。计算机与不同的外部显示设备连接需要VGA接口线，图5-5所示的是常用的VGA接口连接线，VGA接口线的接头有插针型和插孔型，使用时需要根据设备的接口情况选择合适的连接线使用。2AV音/视频接口AV（Audio/ Video）复合视频接口是目前视听产品中应用最广泛的接口，属模拟接口，该接口由黄、白、红三路莲花插座（RCA）组成，如图5-6所示，a为视听设备的复合视频接口，b为带莲花插头的复合视频接口的连接线。其中黄色接头传输视频信号，白色接头传输左声道音频信号，红色接头传输右声道音频信号。使用AV线连接视频设备时，一定要按插头与插座的颜色对应连接。在多媒体教室系统中的录像机、影碟机、视频展示台等视频影像媒体设备基本上都使用这种接口与多媒体设备控制中心连接。 a b图5-6 复合视频接口及连接线黄红白3S-Video接口图5-7 S-Video视频接口及连接线S-Video即超级视频（或分量视频、Y/C Video）接口，这是一种视频信号传输标准，它将亮度信号和色度信号分开传输以获得更清晰的图像。如图5-7所示，它使用 4 接脚的 mini-DIN 接头在两条讯号线之间传送视频信号，这两条线分别为明度 (亮度，Y) 与色度 (色彩，C)。因此，S-Video 也称为 Y/C Video。S-Video 的画质比复合视频信号要好。目前，在笔记本电脑、多媒体投影机、视频展示台、录像机、电视监视器、影碟机等许多教学媒体设备上都可以见到S-Video接口。如果要连接的输出与显示两端的设备都有S-Video接口，采用这个接口连接可以获得令人满意的图像效果。4USB接口USB是英文Universal Serial Bus的缩写，中文含义是“通用串行总线”。它是一种应用在PC领域的新型接口技术。 随着大量支持USB的个人电脑的普及，USB已成为PC机的标准接口。在主机(host)端， PC机几乎100%支持USB；而在外设(device)端，使用USB接口的设备也与日俱增，例如数码相机、多媒体投影机、扫描仪、游戏杆、磁带和软驱、图像设备、打印机、键盘、鼠标、U盘等等，如图5-8所示。 图5-8 各类USB接口与连接线PC机上的USB接口数码相机上的USB接口打印机上的USB接口USB连接线USB设备之所以会被大量应用，主要具有以下优点： 1可以热插拔：用户在使用外接设备时，不需要重复“关机”、“将并口或串口电缆接上”，再“开机”这样的动作，而直接在PC开机状态，将USB电缆插上使用。 2携带方便：USB设备大多以“小、轻、薄”见长，对用户来说，同样20G的硬盘，USB硬盘比IDE硬盘要轻一半的重量，在想要随身携带大量数据时，当然USB硬盘会是首要之选了。 3标准统一。有了USB接口以后，硬盘、鼠标、键盘、打印机、扫描仪等应用外设可以用同样的标准与PC连接。 4可以连接多个设备。USB在PC上往往具有多个接口，可以同时连接几个设备，如果接上一个有4个端口的USB HUB时，就可以再连上4个USB设备，以此类推，最高可连接至127个设备。 USB接口有USB1.1和USB2.0两种规范， USB 1.1是目前较为普遍的USB规范，它的传输速度仅为12Mbps。USB 2.0规范是由USB 1.1规范演变而来的，兼容USB1.1。COMPAQ、Hewlett Packard、Intel、Lucent、Microsoft、NEC和PHILIPS这7家厂商联合制定了USB 2.0接口标准，它的传输速率达到了480Mbps，折算为MB为60MB/s，足以满足大多数外设的速率要求。举个例子，当你用USB1.1的扫描仪扫描一张存储容量为40M的图片，需要4分钟之久，而使用USB2.0的扫描仪只需半分钟左右的时间，效率大大提高。目前，新型的多媒体投影机配备了USB接口，一根USB线即可实现多媒体投影机与电脑之间图像的输入、输出信号的切换，可以说一种技术上的革新。5卡侬和大三芯接口图5-9 卡侬和大三芯插头专业音响系统中，“卡侬”和“大三芯”插头经常遇到，卡侬式三插针连接器是属于易插弹键锁定式，大三芯为平衡插头，这两种连接器常用于话筒与调音台或功放机的连接中，卡侬插头又分为插针式和插孔式，见图5-9所示。在多媒体教室系统中的话筒与功放机之间也通常使用这两种接口。图5-10 多媒体投影机（二）多媒体投影机 多媒体投影机是一种集AV视频信号与计算机VGA信号相互转换为一体的大屏幕投影系统设备，如图5-10所示，它体积小、重量轻、亮度高，既可以同步显示高分辨率计算机、工作站的图像，又能接录像机、电视机、影碟机、VCD和DVD以及实物展示台等视频图像信号输入，现已经广泛用于教育领域，特别是多媒体教室系统中。1多媒体投影机的接口本实验以爱普生EMP-S4 投影机为例来介绍。（1）多媒体投影机的接口如图5-12所示，爱普生EMP-S4 投影机提供了VGA、S-Video、Video、Audio（L、R）等信号的输入接口和VGA输出（Monitor Out）接口。它可以接收来自计算机显卡的VGA信号，还可以接收来自录像机、影碟机、视频展示台、摄像机等设备的复合视音频信号和S-Video超级视频信号，并从各输入信号源中选择一路投影到大屏幕上。同时，还可以通过VGA输出接口（Monitor Out）把选择的投影信号同步输出到计算机显示器。图5-12 多媒体投影机的接口USB接口这里值得一提的是这款多媒体投影机上配备了USB2.0连接接口，如图5-12所示，有了USB接口，一根USB线即可完成图像的输入、输出信号的切换，这样一个小小的变化，可以省去多媒体投影机与电脑连接时的繁琐的布线过程，使投影机与电脑的连接变得更加方便。通过USB接口，将多媒体投影与电脑USB接口连接后，便可在电脑中马上自动安装了Epson USB Display软件，然后电脑可以自动识别投影机，并将电脑中的影像快速投影在投影机的屏幕上，快捷简单的操作，便像通过RGB接口一样，方便快捷的使用投影机了。（2）多媒体投影机与计算机的连接台式计算机与投影机连接时，用一条VGA连接线，一端接计算机显卡的VGA输出接口，一端接投影机的VGA输入接口，可以将计算机的视频信号输出到多媒体投影机并投影到大屏幕上。为了使多媒体投影机与显示器上都有输出，除了使用投影机上的Monitor Out接口连接显示器外，还可以使用一个VGA分配器（即一个输入接口多个输出接口的视频分配器）进行转接。如图5-13所示，图中使用的是一入二出的VGA视频分配器。先把台式计算机的VGA输出接口与视频分配器的输入接口相连，再把投影机上的VGA输入接口与视频分配器上的输出接口相连，最后把显示器与分配器上的输出接口相连。这样就实现了投影机与显示器上都有信号输出。图5-13 VGA分配器的使用当笔记本电脑与投影机连接时，因为笔记本电脑视频信号一般都存在三种输出模式，即： 液晶屏幕有输出，VGA端口无输出：此时笔记本计算机的液晶屏有信号显示，而投影屏幕无信号。 VGA端口有输出，液晶屏幕无输出：此时投影屏幕有信号显示，而笔记本计算机的液晶屏幕无信号显示。 VGA端口与液晶屏幕都有输出：此时笔记本计算机的液晶屏幕与投影屏幕均有信号显示。使用时，需要使用笔记本计算机键盘上的Fn功能键与F1F9中的某个键（不同的笔记本计算机设置的功能键不同）来切换到模式，即VGA端口与液晶屏幕都有输出的模式。3多媒体投影机的功能图5-14 多媒体投影机各部分名称214356（1）各部分名称及功能如图5-14所示，多媒体投影机各部分名称及功能如下：1 “Power”键：打开和关闭投影机的电源。2 A/V无声滑动开关：不使用投影机时应关闭滑动开关保护投影镜头。3 聚焦环：用来调整投影映像的焦点。4 控制面板5 遥控受光部：接收遥控器信号。6 撑脚调节键：拉动可伸出或缩回前撑脚。 （2）控制面板的按键功能图5-15 控制面板的功能21375468如图5-15所示：计算机端口S视频端口视频端口1“Source Search”键：使投影机会按下面的顺序自动循环搜索输入源： 2电源指示灯：颜色以及是否闪烁表示投影机的工作状态。3“Menu”键：显示和关闭配置菜单。4“”键：按该键校正梯形失真。如果显示配置菜单或帮助屏幕，则该按键选择菜单选项和设定值。5“Wide”“Tele”键：调节投影映像的尺寸。如果显示配置菜单或帮助屏幕，则该按键选择菜单选项和设定值。6“Enter”键：自动将电脑的模拟RGB映像和视频RGB映像调整为最佳映像。如果显示配置菜单或帮助屏幕，表示接收当前选择和进入下一级菜单。7“Esc”键：按该键结束当前正在使用的某项功能。浏览配置菜单时，显示前一个画面或菜单。8“Help”键：如果出现故障会显示或隐藏提供解决方法的帮助。（三） 视频展示台视频展示台是一种先进的投影演示设备，它通过CCD数字摄像头，把实物、模型、透明胶片、幻灯片、文稿的信息清晰地输出到显示设备上，并可将数字视频信息存储到计算机里。目前绝大多数的视频展示台都具备400线以上的清晰度，图像逼真、生动，视频展示台通常带有辅助照明设备，具有自动白平衡调节功能，可调整文稿或胶片的色差；有变焦和自动聚焦、黑白彩色翻版、正负片翻转等实用功能，同时还具有多路信号输入/输出端口，能够方便地与计算机、电视机、录像机、影碟机等设备连接。视频展示台还具有多媒体教室系统的“集中控制器”功能，可以与投影机配套构成一套相对完整的多媒体教学演示系统。此外，视频展示台还可以拓展一些其他功能，例如与显微镜连接用于微观现象的演示等。本实验以久远JY8500视频展示台为例来介绍视频展示台的使用。视频展示台的外观结构如图5-16所示。1. 图像转动旋钮 2. 摄像头3. 臂杆 4. 上灯5. 背光灯箱板 6. 电源开关 7. 控制面板 8. 底座9. 上下灯开关图5-16 视频展示台的外观结构视频展示台的接口如图5-17所示，本实验的视频展示台可以同时连接两路AV复合音视频信号，如可以同时连接录像机和影碟机；可同时连接两路VGA视频信号，如可以同时连接台式计算机和笔记本计算机。此外，还可连接话筒输入等。AV1、AV2：视频信号输入 MIC：麦克音量输入VGA 1、VGA 2：计算机VGA信号输入 A1、A2：计算机音频输入A OUT：音频输出 RS-232：同计算机通讯接口VGA OUT：VGA信号输出 VIDEO：复合视频信号输出S-VIDEO：YC同步分离视频信号输出 USB：计算机图像采集图5-17 视频展示台的接口3. 视频展示台的功能视频展示台的使用主要通过操作控制面板上的功能键，久远JY8500视频展示台的控制面板如图5-18所示。图5-18 视频展示台的控制面板其中各主要按键的功能如下：切换本机拍摄的信号。 ：切换视频1和视频2（AV1和AV2）输入的复合视频信号。 ：切换计算机输入（VGA1和VGA2）的模拟视频信号。：按此键进入自动聚焦模式，系统自动聚焦后会自动返回手动聚焦状态。接着按 或可手动调整聚焦点。：按此键进入亮度调整模式；接着再按 可提高画面亮度，或按减低画面亮度。 ：按红键后再按或可调整画面红色调的浓度。按蓝键后再按或可调整画面蓝色调的浓度。：本键为循环键，用于活动冻结活动图像的转换。：本键为循环键，用于文本模式动态模式文本模式的状态选择。在展示物为平面物件（文稿、画页等）时，采用“文本模式”可获得最佳清晰度和色彩还原效果。 ：用于图像的放大和缩小。：本键为循环键，用于正片负片正片的选择。：可将冻结存放的图像与当前实时摄取图像平行比较。3与外围设备的连接图5-19 以视频展示台为核心的多媒体教学系统DVD影碟机摄像机台式电脑笔记本电脑AV1VGA1VGA2视频展示台AV2Monitor Out计算机显示器多媒体投影机功放机VGA outVGA outVideo outAudio out话筒音箱视频展示台可以连接多台不同类别的输入和输出设备，如连接计算机、录像机、影碟机、摄像机等输入设备，连接多媒体投影机、电视机、计算机显示器等输出设备，可实现对多路输入信号的选择输出，起到多媒体教学系统“集中控制器”的作用。如图5-19所示，这是一个以视频展示台为集中控制器的多媒体教学系统。（四）多媒体中央控制系统 中央控制系统是指对声、光、电等各种设备进行集中控制的设备。它应用于多媒体教室、多功能会议厅、指挥控制中心、智能化家庭等，用户可用按钮式控制面板、计算机显示器、触摸屏和无线遥控等设备，通过计算机和中央控制系统软件控制投影机、展示台、影碟机、录像机、卡座、功放、话筒、计算机、笔记本、电动屏幕、电动窗帘、灯光等设备。当把几个独立的中央控制系统相互连接起来，就可构成网络化的中央控制系统，可实现资源共享、影音互传和相互监控。协同控制计算机、影碟机、录像机、视频展台等现代视听设备，并集中控制电动窗帘、灯光、幕布等设备，通过大屏幕投影，营造出一个高清晰、高保真、受控声光背景的现代化多媒体视听教学环境。适合学校进行多媒体教学、课件教学、专题演讲、报告会、演示等。1中央控制系统的构成及特点作为一个系统，中央控制系统一般由四部分组成，即用户界面、中央控制主机、各类控制接口、受控设备。具体又可分为以下几个模块： 音视频切换模块 VGA电脑信号切换模块 红外学习及发射模块 设备电源管理模块 电动屏幕控制模块 音色、音量处理模块 控制接口处理模块 电源模块中央控制系统具有如下特点： 提供多种用户操作的界面：标准PC、LCD触摸屏、