硬件基礎(chǔ)09音視頻硬件

顯示器的性能指標(biāo)

第1頁/共35頁第一頁，共36頁。這是由顯示器所采用的顯像管決定的。目前市場上的主流應(yīng)該是平面直角顯示器和柱面顯示器，最先進的是純平面顯示器，或者叫完全平面顯示器，所以：CRT的顯像管有三種類型。CRT顯示器表面構(gòu)造第2頁/共35頁第二頁，共36頁。點距越小顯示器畫面就越清晰自然?，F(xiàn)在大多數(shù)主流顯示器仍然是0.28mm，不少0.26mm、0.25mm甚至更小點距的顯示器也紛紛成為主流，提供了更好的選擇。若你仔細(xì)觀察報紙上的黑白照片，會發(fā)現(xiàn)它們是由很多小點組成。顯示器上的文本或圖像也是由點組成的，屏幕上點越多越密，則分辨率越高。點距

第3頁/共35頁第三頁，共36頁。屏幕上相鄰兩個同色點（比如兩個紅色點）的距離稱為點距，常見點距規(guī)格有0.31mm、0.28mm、0.25mm等。顯示器點距越小，在高分辨率下越容易取得清晰的顯示效果。一部分顯示管采用了孔狀蔭罩的技術(shù)，顯示圖像精細(xì)準(zhǔn)確，適合CAD/CAM，另一些采用條狀蔭罩的技術(shù)，色彩明亮適合藝術(shù)創(chuàng)作。點距第4頁/共35頁第四頁，共36頁。點距和顯示范圍第5頁/共35頁第五頁，共36頁。分辨率指屏幕上像素的數(shù)目，像素是指組成圖像的最小單位，也即上面提到的發(fā)光“點”。

比如，640×480的分辨率是說在水平方向上有640個像素，在垂直方向上有480個像素。

為了控制像素的亮度和彩色深度，每個像素需要很多個二進制位來表示，如果要顯示256種顏色，則每個像素至少需要8位(一個字節(jié))來表示，即2的8次方等于256；當(dāng)顯示真彩色時，每個像素要用3個字節(jié)的存儲量。每種顯示器均有多種供選擇的分辨率模式，能達到較高分辨率的顯示器的性能較好。象素和分辨率

第6頁/共35頁第六頁，共36頁。帶寬是指每秒鐘電子槍掃描過的圖像點的個數(shù)，以MHz(兆赫茲)為單位，表明了顯示器電路可以處理的頻率范圍。帶寬第7頁/共35頁第七頁，共36頁。

讓我們舉例說明。比如，在標(biāo)準(zhǔn)VGA方式下，如果刷新頻率為60Hz，則需要的帶寬為640×480×60＝18.4MHz；在1024×768的分辨率下，若刷新頻率為70Hz，則需要的帶寬為55.1MHz。以上的數(shù)據(jù)是理論值，實際所需的帶寬要高一些。

早期的顯示器是固定頻率的，現(xiàn)在的多頻顯示器采用自動跟蹤技術(shù)，使顯示器的掃描頻率自動與顯示卡的輸出同步，從而實現(xiàn)了較寬的適用范圍。

帶寬的值越大，顯示器性能越好帶寬第8頁/共35頁第八頁，共36頁。電子束采用光柵掃描方式，從屏幕左上角一點開始，向右逐點進行掃描，形成一條水平線；到達最右端后，又回到下一條水平線的左端，重復(fù)上面的過程；當(dāng)電子束完成右下角一點的掃描后，形成一幀。此后，電子束又回到左上方起點，開始下一幀的掃描。這種方法也就是常說的逐行掃描顯示。

隔行掃描指電子束在掃描時每隔一行掃一線，完成一屏后再返回來掃描剩下的線。隔行掃描的顯示器比逐行掃描閃爍得更厲害，也會讓使用者的眼睛更疲勞。完成一幀所花時間的倒數(shù)叫垂直掃描頻率，也叫刷新頻率，比如60Hz、75Hz等等。掃描頻率

第9頁/共35頁第九頁，共36頁。顯示面積指顯像管的可見部分的面積。顯像管的大小通常以對角線的長度來衡量，以英寸單位(1英寸=2.54cm)，常見的有14英寸、15英寸、17英寸、20英寸幾種。顯示面積都會小于顯示管的大小。顯示面積用長與高的乘積來表示，通常人們也用屏幕可見部分的對角線長度來表示，比如15英寸顯示器的顯示面積一般是13.5英寸，這會因顯示器的品牌不同略有差異，比較好的15寸顯示器的顯示面積可以達到13.8英寸。很顯然，顯示面積越大越好，但這意味著價格的大幅上升。

顯示面積

第10頁/共35頁第十頁，共36頁。在一些高檔的顯示器上一般都會提供色溫調(diào)節(jié)的功能，由于不同地區(qū)和不同種族人的眼睛對顏色的識別略有差別，所以銷售在不同地區(qū)的顯示器都要將顏色調(diào)節(jié)的非常合適這一地區(qū)人的使用，調(diào)節(jié)色溫就是為了完成這些功能，不過具有這種調(diào)節(jié)功能的顯示器價格都非常高。顯示器的色溫

第11頁/共35頁第十一頁，共36頁。CRT顯示器幾點說明：1、由于CRT顯示器的掃描頻率是可變的，所以它支持多種刷新率2、由于CRT顯示器的像素大小是可變的，所以在屏幕大小固定的情況下，支持多種分辨率第12頁/共35頁第十二頁，共36頁。LCD顯示器

LCD是液晶顯示器的縮寫筆記本和臺式機有3種基本的LCD可供選擇：無源矩陣彩色、有源矩陣模擬彩色和最新的數(shù)字式有源矩陣。LCD顯示器是通過液晶對光偏轉(zhuǎn)作用來顯示影像的液晶是像液體一樣可以流動的棒狀分子，可以使光線直接穿過；但是電位可以改變晶體的方向及通過它的光的方向。對于單色LCD，它的每個像素均有多個液晶單元來控制其灰度。而對于彩色LCD，每個像素均有自己的一組液晶單元（紅、綠和藍(lán)）。第13頁/共35頁第十三頁，共36頁。LCD顯示器因為LCD顯示器使用特定數(shù)量的晶體管來支持每個單元，所以它沒有變頻顯示特性。LCD屏幕上的所有像素均是固定大小，而CRT的像素則是可變大小。因此LCD只有固定的分辨率改變LCD顯示屏的分辨率，實際上是改變可顯示屏幕的大小，或者說是更換顯示屏尺寸第14頁/共35頁第十四頁，共36頁。與傳統(tǒng)的CRT（陰極射線管）顯示器相比LCD臺式顯示器具有以下優(yōu)勢：·實際上整個的LCD面積均為可視區(qū)域，而CRT顯示器的對角顯像管與之比較則減少了1到1.5英寸的可視面積。因此在可視區(qū)域上15英寸LCD顯示器相當(dāng)于典型的17英寸CRT顯示器。·前后距離小，節(jié)省了桌面空間?！ひ恍╋@示器具有可移動的基座，可以將顯示器安裝在墻上或架子上?！わ@示直接尋址（圖像中的每一像素對應(yīng)于一個晶體管），始終完美的校準(zhǔn)提供了高精度的圖像，沒有CRT的桶形失真或聚焦錯誤（暈圈出現(xiàn)在屏幕對象的邊緣周圍）?！さ湍芎模a(chǎn)熱少，使得LCD顯示器更節(jié)省費用。·因為LCD設(shè)備沒有CRT，因此不存在電磁VLF或ELF輻射?！ぴS多LCD顯示板有旋轉(zhuǎn)特性，設(shè)備可以旋轉(zhuǎn)90度，第15頁/共35頁第十五頁，共36頁。與傳統(tǒng)的CRT（陰極射線管）顯示器相比LCD臺式顯示器具有以下劣勢：低的分辨率只能占用屏幕的一部分顯示速度不如CRT快視角小第16頁/共35頁第十六頁，共36頁。顯示器的連接器目前最主流的接口方式第17頁/共35頁第十七頁，共36頁。顯示器的尺寸顯示器CRT尺寸（英寸）實際的可視區(qū)域（英寸）1210.51412.51513.51614.51715.51816.51917.52018.52119.5廣告屏幕尺寸和實際可視尺寸1、在顯示器尺寸一定時，分辨率越高，則圖像越細(xì)膩，但同樣的圖像占用的屏幕空間越大2、顯示器的尺寸越大，則可視區(qū)域越大、可支持的分辨率更高第18頁/共35頁第十八頁，共36頁。顯示器輻射標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)名稱創(chuàng)建組織創(chuàng)建日期管理內(nèi)容說明MPRISWEDAC①1987顯示器輻射已被MPRⅡ取代MPRIISWEDAC①1990顯示器輻射增加了ELF和VLF的最大值；是當(dāng)前顯示器的最小標(biāo)準(zhǔn)TCO②TCO②1992比MPRII更嚴(yán)格的顯示器輻射限制，能源管理TC095和TC099將其他類型的設(shè)備加入到TCO第19頁/共35頁第十九頁，共36頁。顯示器的防護保持人與顯示器間有一臂長的距離購買有TCO95/99標(biāo)志的顯示器配置防護屏在顯示屏前第20頁/共35頁第二十頁，共36頁。顯示器的其它知識對于顯示刷新率，它在75HZ對人眼保護是有益的在Windows或BIOS中對顯示器的節(jié)能狀態(tài)有“待用”、“掛起”和“關(guān)閉”。其中關(guān)閉的節(jié)能效果最大第21頁/共35頁第二十一頁，共36頁。維護顯示器啟用屏幕保護程序要避免顯示器電源過早的出錯，可使用“顯示”屬性菜單的電源管理特性。即減輕顯示器電源的負(fù)擔(dān)確保顯示器兩邊、上方和后面通風(fēng)良好。應(yīng)當(dāng)保持顯示器和機殼的清潔。如果顯示器具備有消磁功能的消磁按鈕，應(yīng)當(dāng)使用它定期消磁。

第22頁/共35頁第二十二頁，共36頁。維護顯示器減輕顯示器電源的負(fù)擔(dān)的幾種方式1、不再使用顯示器時，并閉顯示器的電源2、在一段時間內(nèi)不使用，應(yīng)使用電源管理的節(jié)能項使顯示器進入節(jié)能狀態(tài)3、使輸入到顯示器的市電穩(wěn)定保持顯示器周圍通風(fēng)的方法1、顯示器的后部距離墻面有一定的距離2、顯示器的上部不應(yīng)擺放其它任何物品或用罩布遮擋3、顯示器的通風(fēng)部分應(yīng)保持清潔4、顯示器間保持一定的距離清潔顯示器的方法1、用中性清潔劑噴在軟布上擦拭顯示器的表面2、使用軟刷清除通風(fēng)口處的灰塵3、使用一段時間后，由專業(yè)人員來清掃內(nèi)部灰塵第23頁/共35頁第二十三頁，共36頁。視頻顯示適配器

視頻適配器提供了計算機和顯示器之間的接口，并且負(fù)責(zé)傳輸在顯示器上表現(xiàn)為圖像的信號顯示卡是實現(xiàn)顯示器與計算機的接口，向顯示器傳送計算機輸出的圖信號,低檔計算機中其作為主板上的一組顯示芯片或芯片組的一部分目前在個人計算機中仍在使用VGA這種顯示模式，這是由于計算機的初始文本顯示只能使用VGA模式，且現(xiàn)在多數(shù)顯示器與顯示卡的接口仍是模擬式的第24頁/共35頁第二十四頁，共36頁。視頻顯示適配器第25頁/共35頁第二十五頁，共36頁。集成的視頻/主板芯片組

將視頻（和音頻）集成到芯片組中的先驅(qū)是Cyrix。Intel在后來生產(chǎn)的芯片組中也開始將視頻集成到芯片組中。這些芯片組有·Intel810系列（全部）·Intel815和815E·Intel845G/GLIntel并不是惟一一家支持集成芯片組的廠商；其他主要的芯片組廠商業(yè)開發(fā)了類似的集成芯片組，用于使用Intel和AMDCPU的低成本系統(tǒng)和主板中第26頁/共35頁第二十六頁，共36頁。視頻RAM

RAM的計算

對于特定分辨率和色彩飽和度的視頻適配器所需的顯存數(shù)量可以用一個數(shù)學(xué)公式計算。為了顯示屏幕上的所有像素，需要保存每個像素的位置信息，而像素的總數(shù)決定于分辨率例如下：1024×768＝786432像素786432像素×每個像素24位＝18874368比特＝2359296字節(jié)＝2.25MB第27頁/共35頁第二十七頁，共36頁。視頻RAM從上面可以得出：1、一塊顯示卡的顯存為2MB，在1024X768分辨率下，可以使用至多65536（16位）色種顏色2、用2MB顯存的顯示卡，顯示具有65536種顏色的圖像，最大的分辨率是1024X7683、在分辨率一定的情況下，需要顯示的顏色越多，需要的顯示存儲器的容量越大4、顯示適配器中的顯存一定的情況下，要使用的顏色越多，則顯示分辨率要減少第28頁/共35頁第二十八頁，共36頁。多媒體視頻卡圖形適配卡，實現(xiàn)了1、用計算機處理動態(tài)圖像、圖形，2、使計算機能夠與多種視頻設(shè)備連接，3、將計算機的處理內(nèi)容顯示在其它視頻設(shè)備如電視機上圖形適配卡，有TV適配卡、靜態(tài)圖像捕捉卡、動態(tài)圖像捕捉卡三種類型壓縮/解壓縮的程序和設(shè)備統(tǒng)稱為Codec（后稱解壓）。解壓有兩種方法：即硬解壓和軟（或與硬件無關(guān)）解壓。主要的兩個解壓算法JPEG（JointPhotographicExpertsGroup，聯(lián)合圖形專家組）、MPEG（MotionPicturesExpertsGroup,活動圖像專家組）

第29頁/共35頁第二十九頁，共36頁。多媒體視頻卡視頻輸出設(shè)備

標(biāo)準(zhǔn)制訂時間制訂的國家線數(shù)頻率電視NTSC

1953（彩色）

美國，日本

525

每秒60場

1941（黑白）

PAL1941歐洲①625每秒50場SECAM1962法國625每秒25場計算機

VGA1987美國640×480②72Hz在中國地區(qū)，普遍使用的電視制式基本與歐洲相同，是PAL標(biāo)準(zhǔn)第30頁/共35頁第三十頁，共36頁。音頻硬件概述計算機中最早的也是目前還在用的音頻設(shè)備是PC喇叭音頻硬件的主要部件有音頻適配器硬件、喇叭/音箱、麥克風(fēng)PC機中的PC喇叭，主要用來提示在自檢中的錯誤、某些操作錯誤的提示、報告計算機自檢完成目前的聲音硬件一般采用以下形式：1、由Crystal、AnalogDevice、Sigmatel、ESS等公司出產(chǎn)的集成在主板上的聲音芯片。2、安裝在計算機總線槽中的PCI或ISA擴展卡上的音頻適配器。3、集成到主板上主要的芯片組中

第31頁/共35頁第三十一頁，共36頁。音頻適配器的特征

基本連接器

音頻適配器一般包括：1、立體聲線，或音頻、輸出連接器（接音箱）2、立體聲線，或音頻，輸入連接器（LINEin）3、后端輸出或揚聲器/耳機連接器。4、麥克風(fēng)，或單通道、輸入連接器。5、游戲桿連接器。6、MIDI連接器。7、內(nèi)部CD音頻連接器。第32頁/共35頁第三十二頁，共36頁。用于高級功能的連接器

MIDI輸入和MIDI輸出,用于連接其它數(shù)字音頻設(shè)備的連接器SPDIF（又名SP/DIF）輸入和SPDIF輸出CDSPDIF。用SPDIF接口連接兼容的CD-ROM驅(qū)動器到聲卡的數(shù)字輸入。TAD輸入。連接支持電話應(yīng)答裝置的調(diào)制解調(diào)器到聲卡，對語音消息進行聲音處理。輔助輸入。為其他聲音源如TV調(diào)諧器卡提供