多媒体信息的输入与输出

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1、第3章 多媒体信息的输入 与输出主讲人：厉青1 1第3章 多媒体信息的输入与输出 本章要点：1. 显示卡2. 音频卡 3. 视频编辑卡4. 常用外部输入输出设备2 21 什么是显卡显示卡(又称显示适配器)是显示器与主机通信的控制电路和接口，作用是控制显示器的显示方式。在显示器里也有控制电路，但起主要作用的是显示卡。3 32 显卡概述n显卡一般是一块独立的电路板，插在主机的主板上。n显卡接收由主机发出的控制显示系统工作的指令和显示内容，然后通过输出信号控制显示器显示各种字符和图形。4 4n根据CPU传来的数据，控制显示器上的每一个点的亮度和颜色，使显示器描绘出高质量的图像。有了图形加速卡，使得C

2、PU可以空闲出更多的时间处理其他数据，达到加速效果。5 53 显卡工作原理nCPU将数据通过总线传送到显示芯片n显卡上的显示芯片对数据进行处理，并将处理结果存放结果在显存中n显卡从内存中将数据传送到RAMDAC并进行数/模转换nRAMDAC将模拟信号通过VGA接口送到显示器6 6显示存储器图3.26爱普生 STYLUS PHOTO 2100喷墨打印 机数/模转 换器显示控制器图形加速芯片BIOS ROM总 线输出接口R G BH V写读同步信号7 74 显示卡的作用1 1信息模式的转换信息模式的转换 并行数据信号转换为串行输出数据信号并行数据信号转换为串行输出数据信号; ; 数字信号转换为模拟

3、信号。数字信号转换为模拟信号。2 2显示信息的控制显示信息的控制显示卡发送到显示器的输出信号除含有模拟视频信号显示卡发送到显示器的输出信号除含有模拟视频信号外还含有许多控制信号。外还含有许多控制信号。3. 3. 对图形函数进行加速对图形函数进行加速现在普遍使用的显示卡都已经是图形加速卡，它拥有现在普遍使用的显示卡都已经是图形加速卡，它拥有 自己的图形函数加速器，能够提供图形函数的计算能力。自己的图形函数加速器，能够提供图形函数的计算能力。 8 83.1.1 显示卡的分类 3.1.2 显示卡的基本结构 3.1.3 显示卡的主要性能指标 3.1.4 主流显示芯片组 3.1.5 显示卡的选购和安装

4、3.1 显卡 9 9哪位同学知道 这是什么?1010哪位同学知道 这是什么?11113.1.1 显卡的分类1按接口分类 2按图形功能分类 12121按接口分类 按显示卡与计算机总线接口类型的不同可分为ISA接口显卡、PCI接口显卡、AGP接口显卡和PCI-E接口显示卡等4种类型。 3.1.1 显卡的分类1313ISA接口的显示卡 1414PCI接口显卡1515AGP接口显卡1616PCI-E接口显示卡17172按图形卡功能分类 显示卡按图形加速卡的功能可以分为2D显示卡和3D显示卡。 3.1.1 显卡的分类18182D显示卡19193D显示卡20203.1.2 显卡的基本结构显示卡的基本结构

5、显卡由显示芯片、 RAMDAC、显示BIOS、 显存、VGA接口、PCB 板等部分组成。在显卡上我们主要看到的 部件有一个15针的VGA 输出端口、图形处理芯片 、显示内存及BIOS芯片 。PCB板：4层或6层2121覆盖散热 片的 图形加速 芯片AGP总 线接口显存VGA Feature 插口VGA 插口视频 插口显示卡的结构显示卡的结构 2222一般的显示卡上有显示芯片、显示内存及显示输出接口（VGA接口、DVI接口和S-Video接口）等 。3.1.2 显卡的基本结构1显示芯片 2显示内存3总线接口 4VGA接口5DVI接口 6S-Video 23233.1.2 显卡的基本结构1显示芯片

6、显示芯片又称“图形处理芯片（Graphic Proccessing Unit，简称GPU）” 。在计算机的数据处理过程中，CPU将其运算处理后的显示信息通过数据总线传输到GPU中，GPU再进行处理，最后通过显示卡输出显示在屏幕上。 24243.1.2 显卡的基本结构显示芯片它是显示卡中最主要的部分，它决定了显示卡的类 型、档次和大部分性能。25253.1.2 显卡的基本结构2显示内存显示存储器是一种随机存储器。根据显示存储器的功能，它也被称为帧缓冲器（Frame Buffer）、视频存储器（Video RAM）或位图存储器（Bitmap Memory）。它主要存放的是图形加速芯片处理后的一帧显

7、示图形的数据，即与显示屏幕上一帧图形各像素点一一对应的像素值，从而在屏幕上形成一帧与显示存储器中所存位图数据相对应的可见画面。26263.1.2 显卡的基本结构2显示内存显示卡需要运算大量的三维图像输出时所需的函数，而显示内存在此起到交换数据和缓存数据的作用，其速度的快慢对于显示卡性能的充分发挥是至关重要的。 27273.1.2 显卡的基本结构显示内存外观 28283.1.2 显卡的基本结构3总线接口显示卡总体上是一种板卡总线结构方式。对外部而言显示卡要通过总线接口与计算机主板连接进行相互间的数据交换，对内部而言它将板卡总线作为图形加速芯片、显示存储器、显示控制器等卡内部件的数据传输通道，因此

8、，板卡总线或总线接口的传输速率是决定显示卡总体效能的重要因素。 29293.1.2 显卡的基本结构3总线接口显示卡必须插在主板插槽上才能与主板交换数据，这就要求必须有与之相对应的总线接口。现在最主流的总线接口是AGP接口。 30303.1.2 显卡的基本结构4VGA接口 VGA（Video Graphics Array，视频图形阵列）接口，也就是D-Sub 15接口，其作用是将转换好的模拟信号输出到CRT或者LCD显示器中。 31313.1.2 显卡的基本结构5DVI接口 DVI（Digital Visual Interface，数字视频接口）接口可以将显示卡产生的数字信号原封不动地传输给显示

9、器，从而避免在传输过程中信号损失。 32323.1.2 显卡的基本结构6S-Video S-Video（Separate Video，S端子），也称“二分量视频接口”，可以将计算机屏幕上显示的内容非常清晰地输出到投影仪之类的显示设备上。 33333.1.2 显卡的基本结构7 RAMDAC RAMDAC是“Random Access Memory Digital to Analog Converter”的缩写，即随机存储数/模转换器。它主要用于将显示存储器中输出的串行图形数据实时地转换为显示器所能接受的R、G、B模拟信号，发送到显示器并显示出来。34343.1.2 显卡的基本结构8BIOS RO

10、M BIOS ROM又称为基本输入输出系统。它是一种特殊的存储芯片（ROM），存放生产厂家提供的硬件图形加速芯片与驱动软件之间的输入、输出逻辑控制程序，此外，还存放显卡的名称型号以及显示内存的信息等。BIOS的性能决定了显示卡硬件与操作系统之间的配合程度，以及能否充分利用图形加速芯片的功能。 35353.1.3 显卡的主要性能指标1分辨率 2色深3刷新频率 4显示内存容量 5显示芯片（6）显存类型 （7）显存位宽（8）系统接口 （9）I/O接口 36363.1.3 显卡的主要性能指标1分辨率 分辨率（Resolution）是指显示画面的细腻程度。一般以画面的最大“水平点数”“垂直点数”为代表。

11、37373.1.3 显卡的主要性能指标2色深 色深（Color depth）是指显示画面的颜色数量。色深的位数越高，屏幕上所能显示的颜色数就越多，显示的图像质量就越好。标准VGA（4位）、256色（8位）、高彩（16位）、真彩（24位） 38383.1.3 显卡的主要性能指标3刷新频率 刷新频率 （Vertical Refresh Rate）是指显示器每秒能对整个画面重复更新的次数，即影像每秒钟在屏幕上出现的帧数。刷新频率最好要在72Hz甚至75Hz以上 。39393.1.3 显卡的主要性能指标4显示内存容量 显示内存(Video RAM)又称显存，显存与系统内存的功能是类似的，显存用来暂存显

12、示芯片处理的数据，系统内存则用来存储CPU处理的数据。其容量与存取速度将直接影响显示的分辨率及其色彩位数。 40403.1.3 显卡的主要性能指标4显示内存容量 显示内存与系统内存的功能相似，用来暂时存储显示芯片处理的数据。显示卡的分辨率越高，屏幕上显示的像素点越多，所需要的显示内存也就越大。 显存同分辨率及色深的关系显存=分辨率*色深位数/84141显示内存4242显示内存434344444545VGA BIOSnVGA BIOS里包含了显示芯片和驱动程序间的控制程序、产品标识等信息，这些信息一般由显卡厂商固化在ROM芯片里，这颗芯片就被称为VGA BIOS芯片。4646VGA BIOS47

13、473.1.3 显卡的主要性能指标5显示芯片 显示芯片是显示卡的核心部件，负责图形数据的处理。 在显卡上最大的芯片就是显示芯片(VGA Chipset)。一般的显卡都采用单芯片设计的显示芯片，高档专业的显卡则通常采用多个显示芯片组合的方式。4848显示芯片就像专门用来处理图像的CPU，它可以完成某些特定的绘图功能，采用何种主显示芯片决定了一款显卡性能的高低。目前常见的显卡芯片上都有散热芯片或散热风扇，可使显卡稳定工作。4949目前常见的显卡主芯片主要有NVIDIA系列的 GeForce2、GeForce3、GeForce4和 GeForceFX等；ATi系列的ATi RADEON7500 、A

14、Ti RADEON 8500和 ATi RADEON9700； 3dfx的Voodoo3/4/5；S3的Savage4/2000等 。5050NVIDIA系列显示芯片5151NVIDIA系列显示芯片52525353ATI系列显示芯片5454ATI系列显示芯片555556563.1.8、显卡总线接口n显示卡必须与主板交换数据才能工作，因此必须把它插在主板上才行，因而就必须有与之对应的总线接口(Bus Interface) 。n显卡的总线接口类型主要有ISA总线接口、PCI总线接口 、 AGP总线接口和AGP Pro总线接口和PCI-E等。5757PCI-E16X5858AGP2XAGP4X AG

15、P8X5959S端子DVIVGA6060高性能散热6161静音性能6262显卡散热器6363(1) AGP纹理(2) 三角形生成数量(3) 像素填充率和纹理贴图量(4) 支持的各种图形处理技术(5) 32位彩色渲染(6) 32位Z缓冲(7) 支持的API3D显示卡的技术指标及其意义64643.1.4 主流显示芯片组1Intel显示芯片 2nVIDIA显示芯片 3ATi显示芯片 65651Intel显示芯片 （1）Intel Extreme GraphicsIntel Extreme Graphics是在i845G芯片组上集成的显示芯片，它采用动态分配共享显示内存技术（DVMT），其图形核心为2

16、56位，支持32位色深。 3.1.4 主流显示芯片组66661Intel显示芯片 （2）Intel Extreme Graphics 2Intel Extreme Graphics 2是将Intel Extreme Graphics升级而来的，它适当地提升了核心频率，并且对内部设计进行了全面改进，从而使图形性能得到了大幅度提高。 3.1.4 主流显示芯片组67672nVIDIA显示芯片 （1）Geforce FX系列Geforce FX系列包括Geforce FX 5500和Geforce FX 5600两种芯片。 3.1.4 主流显示芯片组6868Geforce FX 5500芯片 Geforce FX 5600芯片 69692nVIDIA显示芯片 （2）Geforce 6系列 Geforce 6系列显示芯片分为6200系列、6600系列和6800系列。3.1.4 主流显示芯片组7070Geforce 6800芯片 Geforce 6600芯片 Geforce 62