硬件基础：第08章音视频硬件new课件

计算机硬件基础－－－音视频硬件篇主要内容8.1

视频硬件概述8.2显示器8.3视频适配器8.4音频硬件概述8.5音频适配器8.6数字化音频文件8.1视频硬件概述视频显示已成为任何计算机“用户界面”至为重要的一部分在CRT显示器普遍使用之前，电传打字机是计算机的标准接口最初的CRT显示只能显示单色的文本PC视频子系统由两大部分组成：显示器视频适配器8.2.1CRT显示器余辉表示光在屏幕上的停留时间电子束从左向右、从上到下采用光栅模式扫描屏幕电子束必须持续地扫描屏幕以保持图像按照显示器屏幕形状大致可以分为球面平面直角柱面纯平面8.2.2LCD显示器LCD（LiquidCrystalDisplay，液晶显示器）的技术原理：通过液晶对光波的偏转作用来显示图像液晶是像液体一样可以流动的棒状分子，可以使光线直接穿过；但是电位可以改变晶体的方向及通过它的光的方向。对于单色LCD，它的每个像素均有多个液晶单元来控制其灰度。而对于彩色LCD，每个像素均有自己的一组液晶单元（红、绿和蓝）LCD显示器通常允许存在一定数量的亮点或暗点2种基本的LCD面板：无源矩阵，最普遍的无源矩阵面板使用Supertwistnumatic技术，并且具有彩色显示功能，所以这些面板通常被称为CSTN有源矩阵，通常使用薄膜晶体管设计，因此被称为TFT。有源矩阵面板的显示图象的效果与无源矩阵的相比更清晰、更分明、视角更大CSTN与TFT之间的技术差距逐步缩小8.2.3显示器的技术参数尺寸是指屏幕对角线的长度同尺寸的LCD与CRT显示器实际显示面积不同分辩率是指显示器所能提供的细节程度CRT显示器可以处理一定范围内的分辨率，LCD显示器只有一个固定的分辨率

CRT显示器在特定分辨率时建议的显示器最小尺寸同尺寸的LCD显示器可以提供更高的分辩率分辨率建议的最小尺寸640×48014英寸800×60015英寸1024×76817英寸1280×1024或更高21英寸8.2.3显示器的技术参数刷新率是指屏幕显示被刷新的速率，也就是垂直扫描频率、场频超过72Hz就不会发生闪烁；VESA标准的无闪烁刷新频率为85Hz以上显示器刷新率必须与显卡提供的刷新率匹配如果设置的刷新率超过了显示器所能接受的频率，有可能将显示器烧毁DDC可以将显示器支持的刷新频率及其他信息传送给操作系统LCD显示器没有刷新率指标水平扫描频率是指显示器每秒钟的扫描线数，也就是行频水平扫描频率=行数×刷新率带宽可接受带宽＝水平像素×垂直像素×刷新频率×额外开销（一般为1.5）是衡量CRT显示器性能的重要的指标之一，带宽越高越好LCD显示器不特别强调带宽8.2.3显示器的技术参数隔行扫描与逐行扫描隔行模式下，扫描全部屏幕需分两段完成——首先扫描奇数行，然后扫描偶数行LCD显示器都是逐行扫描图像的亮度与对比度是LCD显示器的重要指标亮度单位为坎德拉／平方米（cd/m²），也就是流明最大亮度越大，所能适应的环境范围越大对比度的定义是屏幕显示图象中最亮像素和最暗像素亮度的比值对比度越大，表示输出白色与黑色时越分明，也可以让影像看起来有更生动的立体感8.2.3显示器的技术参数响应时间是指个别像素由亮转暗并由暗转亮所需的时间是LCD显示器的重要指标灰阶响应时间比黑白响应时间慢，但更有实际意义LCD显示器无法在全动视频领域与CRT相提并论颜色数LCD显示器不及CRT显示器可视角度指站在始于屏幕法线的某个角度时仍可清晰看见屏幕图像所构成的最大角度LCD显示器不及CRT显示器8.2.3显示器的技术参数电源管理耗电量30瓦以下可以获得了能源之星称号最早的显示器节能标准是显示器电源管理信号（DPMS）标准后续采用APM和ACPI电源管理方法电磁辐射主要是超低频辐射（VLF）和极低频辐射（ELF）MPRII、TCO是有关显示器的标准控制数控对显示器提供了更高级的控制能力

状态水平垂直视频节能唤醒时间打开脉冲脉冲活动无无待机无脉冲脉冲停止最小短挂起脉冲无脉冲停止极大较长关闭无脉冲无脉冲停止最大与系统有关8.2.4LCD与CRT的比较LCD显示器的优势显示直接寻址，始终完美的校准提供了高精度的图像低能耗，产热少，使得LCD显示器更节省费用几乎不存在电磁VLF或ELF辐射整个的LCD面积均为可视区域重量轻节省空间旋转特性，设备可以旋转90度LCD显示器需要注意的几点：只有固定分辩率“像素抖动（pixeljitter）”或“像素漂移（pixelswim）”现象数字接口的LCD显示器使用范围受到限制通常不能显示和CRT一样的亮度范围响应速度没有CRT快8.2.5显示器的维护使用屏幕保护程序使用电源管理特性对显示器进行电源管理确保显示器两边、上方和后面通风良好应当保持显示器和机壳的清洁定期消磁8.3.1VGA适配器和显示器数字信号和模拟信号VGA之前的显示器采用数字信号，颜色数少VGAVGABIOS使程序就变得与硬件无关最多可在屏幕上显示256种颜色640×480图形模式或720×400文本模式下，则一次可显示16种颜色VGA模式已成为PC图形显示配置的基准8.3.2视频适配器的组成包含以下基本组件：BIOS结构上与主系统BIOS相似，使用EEPROM或FlashROM芯片图形处理器使用同一图形处理器的视频适配器常常有很多相同的功能并且性能相当工作频率通常被称为核心频率像素填充率是一个重要指标集成视频常见于低成本的计算机显存可以使用部分系统内存来弥补显存过低的问题许多不同类型的存储器被用于视频适配器显存大小决定了分辨率和色彩饱和度，3D显卡对显存的需求高显存位宽是连接图形处理器和显存的总线宽度显存频率是指显存实际工作时的频率数模转换器（DAC）总线连接器驱动程序8.4音频硬件概述早期使用蜂鸣器目前的声音硬件一般采用以下形式：集成在主板上的声音芯片安装在计算机总线槽中的PCI或ISA扩展卡上的音频适配器芯片组中集成最早标准是CreativeLabs的SoundBlaster，Windows环境下的音频环境是DirectX8.5.2音频适配器的组成基本连接器立体声线，或音频输出连接器（橙绿色）立体声线，或音频输入连接器（浅蓝色）后端输出或扬声器/耳机连接器（无标准颜色）麦克风，或单通道输入连接器（粉红色）游戏杆连接器（金色）MIDI连接器（金色）内部CD音频连接器用于高级功能的连接器多用途的数字信号处理器CD-ROM连接器驱动程序8.5.2音频适配器的组成8.5.3音频适配器的多声道音频适配器可以分为双声道、四声道、5.1声道、6.1声道和7.1声道5.1声道声卡其实有六个声道输出，.1代表是超低音声道4.1音箱和2.1音箱中的.1超低音声道是从各个声道中提取多声道声卡连接多声道音箱的方法：使用多声道模拟信号接口连接多声道扬声器采用SPDIF数字信号传输经过编码的多声道信号8.6.1声音文件声音文件中包含波形数据，将模拟的声音数字化三种常见的声音文件分辩率部分声卡支持48KHz（48000Hz，16位立体声，188KB/s）标准甚至更高不同分辨率的声音文件大小不同分辩率采样频率采样位数声道文件大小电话音质11025Hz8单声道11KB/s广播音质22050Hz8单声道22KB/sCD音质44100Hz16双声道172KB/s8.6.2Web和音乐的音频压缩音频压缩具有两种用途：Web站点中可以使用音频剪辑多数商业站点提供下载的音频流支持RealAudio和WindowsMediaAudio这