第8章 多媒体信息的输入与输出

第8章多媒体信息的输入与输出

8.1 显示卡

8.1.1 显示卡的作用

1．信息模式的转换

⑴并行数据信号转换为串行输出数据信号;

⑵数字信号转换为模拟信号。

2．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外还含有许多控制信号。

3. 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，它拥有自己的图形函数加速器，能够提供图形函数的计算能力。

8.1.3 显示卡的结构与性能

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。

1.图形加速芯片

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。

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）。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。

3. 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。

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。

5.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，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。

6.其他

①VGA插口；

②VGA Feature插口；

③视频S端子插口

8.2.1 音频卡的作用

1．采集、编辑和回放数字声音文件；

2．对数字音频文件进行压缩和解压缩；

3. MIDI音乐合成；

4. 各音频源的混合；

5. 语音识别与合成

8.2.2 音频卡的工作原理

音频卡已经历了多个阶段的发展，种类很多，结构也不尽相同,但其工作原理和基本组成相近。如音频卡工作原理

8.2.3 音频卡的结构与性能

现在的音频卡结构越来越趋于简单化，许多逻辑芯片都集成于几个大的功能芯片之中，各主要功能芯片又都集成在一块插件板上。一般它主要由数字信号处理器、混合信号处理器、MIDI音乐合成器、多种信号放大器、总线接口控制器以及各种接口模块组成。它通过系统板上的I/O扩展槽与系统总线连接，通过多种接口与外部声源和回放设备连接。

1．DSP（数字信号处理器）

DSP（Digital Signal Processor，数字信号处理器）是音频卡的核心，负责主要的控制运算工作，声卡绝大多数功能都来源于它，其性能基本上决定了音频卡的类型、档次和大部分性能。

2. 混合信号处理器（混音器）

混合信号处理器（Mixer）芯片内置数模混音器，可以对以下音频源进行混合：数字化声音（DAC）、调频FM合成音乐（FM）、CD-Audio音频（CD-ROM）、线路输入（AUX）、话筒输入（MIC）、PC扬声器输出（SPK）。可以选择输入一个声源或将几个不同声源进行混合采集或播放。

3. MIDI音乐合成器

合成器主要用于合成乐器声音，要求能支持MIDI合成，兼容标准MIDI。MIDI是一种用于电子乐器和电脑之间的通信标准，这个标准定义了MIDI设备间数据传送时电缆硬件接口和通信协议，目前任何多媒体电脑都支持这个标准。

4. 总线接口和控制器

早期的声卡采用ISA总线接口，目前声卡的总线接口一般都已采用PCI接口。总线接口和控制器由数据总线双向驱动器、总线接口控制逻辑、总线中断逻辑和DMA控制逻辑组成。5．外围接口

声音卡上一般都有与其他设备连接的接口部件，包括MIDI/GAME端口、I/O端口、CD-ROM端口等。

⑴I/O接口

一款声卡在计算机封装后，通常会有Line In、Line Out、MIC、Speaker Out两组模拟音频信号的输入输出插孔以及MIDI/GAME接口露在外部，以备常用。

⑵CD-ROM驱动器接口与CD－IN音频接口

音频卡还应提供有CD-ROM驱动器接口以及重放CD唱盘的音频接口，这样CD唱盘上的声音可以与来自其他音源的信号混合，经声卡上的混频器进行同步输出。

⑶连接子卡的接口

子卡是指某些声卡与其配套板卡进行连接，目的是增加声卡的音效功能。

⑷跳线Jumpers

跳线通常是由一组跳针组合而成的，其主要功能是用来设置一些主板或接口卡的硬件配置方案

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。