第八章多媒体信息的输入与输出-课件
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它主要存放的是图形加速芯片处理后的一帧显示图形 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。
显示存储器的性能指标
1、显存位宽 在一个时钟周期内所能传送的数据位数；
2、显存时钟周期 显存时钟脉冲的重复周期；
3、显存容量 4、显存频率 5、显存带宽
串行通信本身又分为异步通信与同步通信两种。 串行 通信线路上传送的是数字信号，表示传送数字信号能力的指 标为数据速率(Data Rate)，其单位为bps(bit persecond)， 即每秒钟传送的二进制位数。
串行接口标准： 目前普遍采用的一种串行接口标准是 RS－232－C标准。RS－232－C接口标准采用25个引脚的连接 器（D型插座）。RS－232－C规定有25根连线。
HDMI
DisplayPort
第8章 多媒体信息的输入与输出
8.3 视频编辑卡
8.3.1 视频编辑卡的作用
视频编辑卡实际上是非线性视频编辑系统中的主要设 备。将传统的线性视频编辑中的各单一设备所产生的特技、 动画、字幕、调音等功能集于一体，大大简化了影视后期 制作。主要完成视音频信号的输入处理、压缩解压缩、特 技混合处理、图文字幕的产生与叠加等任务。
3D API（Application Programming Interface） 图形编程接口，提供了许多图形运算能力和图形 处理功能。
目前比较普遍应用的3D API有Direct 3D、Open GL、 Glide、Heidi等。
2. 显示存储器
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）。
并行接口
采用并行传送方式在微型计算机与外部设备之间进行数据 传送的接口叫并行接口。
它有2个主要特点：一是同时并行传送的二进位数就是数据 宽度；二是在计算机与外设之间采用应答式的联络信号来协调 双方的数据传送操作，这种联络信号又称为握手信号。
2、显示信息的控制
显示卡发送的信号除需要包含视频信号、亮度 信号外，还要包括垂直和水平同步控制信号，从而 实现同步扫描和控制图像扫描频率或屏幕刷新频率。
5、总线接口 PCI接口
AGP接口
PCI-E接口
6.其他 ① VGA插口； ② VGA Feature插口； ③ 视频S端子插口。
TV-OUT
Video-in
增强型S端子
Βιβλιοθήκη Baidu
RF射频端子
VIVO（video in and video out）接口
D-SUB
BNC（同轴电缆卡环形接口）
DVI-D接口 DVI-I接口
3、对图形函数进行加速
显示卡利用自己的图形函数加速器和显示存储器 来执行图形加速任务，可以减少CPU所必须处理的图 形函数的数量，提高了计算机的整机性能。
写
图 形 加 速 芯 片
显示存储器 读
BIOS ROM
图 8.26 爱 普 生 STYLUS PHOTO 2100 喷 墨 打 印 机
显示控制器
第8章 多媒体信息的输入与输出
8.3 视频编辑卡
8.3.2 视频编辑卡的工作原理与结构
视频编辑卡从硬件的角度看，可分为单通道和双通道两 种。这里通道的意思是指在内部视频混合器之前的独立的 视频回放通道。目前绝大多数的非线性视频编辑系统采用 M-JPEG算法，因此可分为只有一个M-JPEG Codec（解 码器）的单通道系统和具有两个M-JPEG Codec的双通道 系统。
1、图形加速芯片(3D加速芯片)
图形加速芯片又 称为图形处理芯片或 显示芯片，它是显卡 中最重要的部分，它 决定了显示卡的类型 、档次和大部分功能
图形加速芯片的性能指标
1、核心频率 2、公版频率 3、核心代号 4、显示芯片位宽 5、渲染管线 6、顶点着色单元
计算机三维图形技术
指的是将计算机数据描述的三维空间信息通过 计算转换成二维图像并显示到输出设备的技术。
1、信息模式的转换 a.并行数据信号转换为串行输出数据信号 b.数字信号转换为模拟信号
微型计算机主机与外部设备的连接，基本上使用了两 类接口：串行接口与并行接口。
并行接口是指数据的各位同时进行传送，其特点是传 输速度快，但当传输距离较远、位数又多时，导致了通信 线路复杂且成本提高。串行通信是指数据一位位地顺序传 送，其特点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现 双向通信，并可以利用电话线，从而大大降低了成本，特 别适用于远距离通信，但传送速度较慢。
显示存储器的容量 显存容量≥显示分辨率×3×（色彩位数÷8）
例如：一帧600 × 800的三维场景，32位色彩位数， 那么所需要的显存容量为多少？
（色彩位数÷8）也称为带宽系数
3、随机存储数/模转换器（RAMDAC） RAMDAC（Random Access Memory Digital to Analog Converter）
第八章多媒体信息的输入与输出
8.1 显示卡的基本作用
1、将系统中中央处理器输出的显示信息加以处 理、
转换和控制。 2、将输出信息发送到显示器上，呈现能被视觉感知
的文字、数据、图形界面、彩色照片、电脑动画、 视频画面等可视信息。
3、中央处理器同时也可从显示卡读回所需要的显示 状态等信息。
显示卡的作用：
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RGB模拟信号， 发送到显示器并显示出来。
工作频率≥最大图形分辨率×显示刷新频率× （色彩位数÷8）
4.BIOS ROM
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。
数/模转换 器
同步信号
R
输 出
G B
接
口H
V
总线
显示卡各主要功能模块都集成在一块插件板上。它通 过系统板上的I/O扩展槽与系统总线连接，通过多芯电缆 与显示器接口电路连接。
VGA 插口
视频 插口
显示卡的结构
AGP 总 线接口
覆盖散热 片的 图形加速 芯片
VGA Featur e插口
显存
7、2显示卡的结构与性能
显示存储器的性能指标
1、显存位宽 在一个时钟周期内所能传送的数据位数；
2、显存时钟周期 显存时钟脉冲的重复周期；
3、显存容量 4、显存频率 5、显存带宽
串行通信本身又分为异步通信与同步通信两种。 串行 通信线路上传送的是数字信号，表示传送数字信号能力的指 标为数据速率(Data Rate)，其单位为bps(bit persecond)， 即每秒钟传送的二进制位数。
串行接口标准： 目前普遍采用的一种串行接口标准是 RS－232－C标准。RS－232－C接口标准采用25个引脚的连接 器（D型插座）。RS－232－C规定有25根连线。
HDMI
DisplayPort
第8章 多媒体信息的输入与输出
8.3 视频编辑卡
8.3.1 视频编辑卡的作用
视频编辑卡实际上是非线性视频编辑系统中的主要设 备。将传统的线性视频编辑中的各单一设备所产生的特技、 动画、字幕、调音等功能集于一体，大大简化了影视后期 制作。主要完成视音频信号的输入处理、压缩解压缩、特 技混合处理、图文字幕的产生与叠加等任务。
3D API（Application Programming Interface） 图形编程接口，提供了许多图形运算能力和图形 处理功能。
目前比较普遍应用的3D API有Direct 3D、Open GL、 Glide、Heidi等。
2. 显示存储器
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）。
并行接口
采用并行传送方式在微型计算机与外部设备之间进行数据 传送的接口叫并行接口。
它有2个主要特点：一是同时并行传送的二进位数就是数据 宽度；二是在计算机与外设之间采用应答式的联络信号来协调 双方的数据传送操作，这种联络信号又称为握手信号。
2、显示信息的控制
显示卡发送的信号除需要包含视频信号、亮度 信号外，还要包括垂直和水平同步控制信号，从而 实现同步扫描和控制图像扫描频率或屏幕刷新频率。
5、总线接口 PCI接口
AGP接口
PCI-E接口
6.其他 ① VGA插口； ② VGA Feature插口； ③ 视频S端子插口。
TV-OUT
Video-in
增强型S端子
Βιβλιοθήκη Baidu
RF射频端子
VIVO（video in and video out）接口
D-SUB
BNC（同轴电缆卡环形接口）
DVI-D接口 DVI-I接口
3、对图形函数进行加速
显示卡利用自己的图形函数加速器和显示存储器 来执行图形加速任务，可以减少CPU所必须处理的图 形函数的数量，提高了计算机的整机性能。
写
图 形 加 速 芯 片
显示存储器 读
BIOS ROM
图 8.26 爱 普 生 STYLUS PHOTO 2100 喷 墨 打 印 机
显示控制器
第8章 多媒体信息的输入与输出
8.3 视频编辑卡
8.3.2 视频编辑卡的工作原理与结构
视频编辑卡从硬件的角度看，可分为单通道和双通道两 种。这里通道的意思是指在内部视频混合器之前的独立的 视频回放通道。目前绝大多数的非线性视频编辑系统采用 M-JPEG算法，因此可分为只有一个M-JPEG Codec（解 码器）的单通道系统和具有两个M-JPEG Codec的双通道 系统。
1、图形加速芯片(3D加速芯片)
图形加速芯片又 称为图形处理芯片或 显示芯片，它是显卡 中最重要的部分，它 决定了显示卡的类型 、档次和大部分功能
图形加速芯片的性能指标
1、核心频率 2、公版频率 3、核心代号 4、显示芯片位宽 5、渲染管线 6、顶点着色单元
计算机三维图形技术
指的是将计算机数据描述的三维空间信息通过 计算转换成二维图像并显示到输出设备的技术。
1、信息模式的转换 a.并行数据信号转换为串行输出数据信号 b.数字信号转换为模拟信号
微型计算机主机与外部设备的连接，基本上使用了两 类接口：串行接口与并行接口。
并行接口是指数据的各位同时进行传送，其特点是传 输速度快，但当传输距离较远、位数又多时，导致了通信 线路复杂且成本提高。串行通信是指数据一位位地顺序传 送，其特点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现 双向通信，并可以利用电话线，从而大大降低了成本，特 别适用于远距离通信，但传送速度较慢。
显示存储器的容量 显存容量≥显示分辨率×3×（色彩位数÷8）
例如：一帧600 × 800的三维场景，32位色彩位数， 那么所需要的显存容量为多少？
（色彩位数÷8）也称为带宽系数
3、随机存储数/模转换器（RAMDAC） RAMDAC（Random Access Memory Digital to Analog Converter）
第八章多媒体信息的输入与输出
8.1 显示卡的基本作用
1、将系统中中央处理器输出的显示信息加以处 理、
转换和控制。 2、将输出信息发送到显示器上，呈现能被视觉感知
的文字、数据、图形界面、彩色照片、电脑动画、 视频画面等可视信息。
3、中央处理器同时也可从显示卡读回所需要的显示 状态等信息。
显示卡的作用：
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RGB模拟信号， 发送到显示器并显示出来。
工作频率≥最大图形分辨率×显示刷新频率× （色彩位数÷8）
4.BIOS ROM
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。
数/模转换 器
同步信号
R
输 出
G B
接
口H
V
总线
显示卡各主要功能模块都集成在一块插件板上。它通 过系统板上的I/O扩展槽与系统总线连接，通过多芯电缆 与显示器接口电路连接。
VGA 插口
视频 插口
显示卡的结构
AGP 总 线接口
覆盖散热 片的 图形加速 芯片
VGA Featur e插口
显存
7、2显示卡的结构与性能