计算机音视频硬件
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• 控制
– 数控对显示器提供了更高级的控制能力
8.2.4 LCD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
8.2.3 显示器的技术参数
• 显示接口类型
VGA
DFP
DVI-D
DVI-I
8.2.3 显示器的技术参数
wenku.baidu.com• 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
• 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
– 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Supertwist numatic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
– 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
8.2.3 显示器的技术参数
• 点距
– 是CRT显示器的重要参数，指三元组之间的距离 – 点距大于0.28mm的CRT显示器很难清晰地显示文本和图形 – 栅格显像管的显示器使用条纹间距代替点距
– LCD显示器的像素间距的意义类似于CRT的点距 ，但重要性不高
8.2.3 显示器的技术参数
• 刷新率
– 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
• 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
8.2.1 CRT显示器
• 阴极射线管（Cathode-Ray Tube， CRT）技术的原理：
– CRT包含了一个封装在玻璃体内的 真空管，管的一端有一个电子枪， 可以发出我们在屏幕上所见到的红、 绿、蓝三色电子束，从而组合成任 意颜色，另一端是涂磷的荧光屏。 当电子枪被加热之后，就会发射高 速的电子流，轰击管的另一端。在 传输路径上，聚焦控制和偏转线圈 控制电子束打到荧光屏的特殊点上。 磷光物质受到撞击后会发光，这些 光就是在人们看电视或计算机屏幕 时所显示的。通常使用三层磷光物 质：红色的、绿色的和蓝色的。不 同的电子束通过一个称为荫罩板 （Shadow Mask）的金属盘对齐方 向，另外还有一些槽洞，能将红、 绿、蓝色磷光电子分为三组（每种 颜色为一组）。不同的荫罩板会产 生不同的图像效果，三种电子间的 距离则会影响图像的亮暗
8.2.1 CRT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
8.2.2 LCD显示器
• LCD（Liquid Crystal Display，液晶显示器）的技术原理：
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
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
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
• LCD显示器需要注意的几点：
– 只有固定分辩率 – “像素抖动（pixel jitter）”或“像素漂移（pixel swim）”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
– 数控对显示器提供了更高级的控制能力
8.2.4 LCD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
8.2.3 显示器的技术参数
• 显示接口类型
VGA
DFP
DVI-D
DVI-I
8.2.3 显示器的技术参数
wenku.baidu.com• 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
• 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
– 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Supertwist numatic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
– 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
8.2.3 显示器的技术参数
• 点距
– 是CRT显示器的重要参数，指三元组之间的距离 – 点距大于0.28mm的CRT显示器很难清晰地显示文本和图形 – 栅格显像管的显示器使用条纹间距代替点距
– LCD显示器的像素间距的意义类似于CRT的点距 ，但重要性不高
8.2.3 显示器的技术参数
• 刷新率
– 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
• 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
8.2.1 CRT显示器
• 阴极射线管（Cathode-Ray Tube， CRT）技术的原理：
– CRT包含了一个封装在玻璃体内的 真空管，管的一端有一个电子枪， 可以发出我们在屏幕上所见到的红、 绿、蓝三色电子束，从而组合成任 意颜色，另一端是涂磷的荧光屏。 当电子枪被加热之后，就会发射高 速的电子流，轰击管的另一端。在 传输路径上，聚焦控制和偏转线圈 控制电子束打到荧光屏的特殊点上。 磷光物质受到撞击后会发光，这些 光就是在人们看电视或计算机屏幕 时所显示的。通常使用三层磷光物 质：红色的、绿色的和蓝色的。不 同的电子束通过一个称为荫罩板 （Shadow Mask）的金属盘对齐方 向，另外还有一些槽洞，能将红、 绿、蓝色磷光电子分为三组（每种 颜色为一组）。不同的荫罩板会产 生不同的图像效果，三种电子间的 距离则会影响图像的亮暗
8.2.1 CRT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
8.2.2 LCD显示器
• LCD（Liquid Crystal Display，液晶显示器）的技术原理：
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
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
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
• LCD显示器需要注意的几点：
– 只有固定分辩率 – “像素抖动（pixel jitter）”或“像素漂移（pixel swim）”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