多媒體技術(shù)基礎(chǔ)第2章-多媒體硬件環(huán)境建立課件

第2章多媒體硬件環(huán)境建立2.1多媒體計(jì)算機(jī)2.2多媒體信息的存儲環(huán)境——光存儲設(shè)備2.3音頻接口2.4視頻接口2.5多媒體I/O設(shè)備2.6小結(jié)2022/12/171第2章多媒體硬件環(huán)境建立2.1多媒體計(jì)算機(jī)2022/122.1多媒體計(jì)算機(jī)2022/12/1722.1多媒體計(jì)算機(jī)2022/12/172

2.1多媒體計(jì)算機(jī)2.1.1多媒體計(jì)算機(jī)硬件組成2.1.2多媒體處理器（CPU）

2.1.3多媒體計(jì)算機(jī)總線技術(shù)

2.1.4多媒體個人計(jì)算機(jī)（MPC）

2022/12/173

2.1多媒體計(jì)算機(jī)2022/12/1732.1.1多媒體計(jì)算機(jī)硬件組成硬件是構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種實(shí)體的總稱，是組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電子和機(jī)械裝置，它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。硬件的組成部分

（1）運(yùn)算器（算術(shù)、邏輯運(yùn)算單元）在計(jì)算機(jī)中，執(zhí)行算術(shù)和邏輯的部件叫做運(yùn)算器。（2）控制器（控制單元）

控制器是多媒體計(jì)算機(jī)的指揮中心，負(fù)責(zé)對控制指令進(jìn)行分析，然后發(fā)出操作控制信號，控制并協(xié)調(diào)多媒體計(jì)算機(jī)各部分的工作。

2022/12/1742.1.1多媒體計(jì)算機(jī)硬件組成硬件是構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種實(shí)2.1.1多媒體計(jì)算機(jī)硬件組成（3）

存儲器

在多媒體計(jì)算機(jī)中，起著記憶作用的部件叫存儲器。必須將操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和需要處理的數(shù)據(jù)等裝入內(nèi)存才能被CPU調(diào)用和處理。（4）外存儲器外存儲器是指硬盤、軟盤、磁帶、光盤、移動存儲器等外部存儲設(shè)備。（5）各種功能卡各種功能卡是計(jì)算機(jī)中用來處理特定多媒體的板卡。（6）輸入設(shè)備輸入設(shè)備是指把數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)的設(shè)備。2022/12/1752.1.1多媒體計(jì)算機(jī)硬件組成（3）存儲器2022/12.1.1多媒體計(jì)算機(jī)硬件組成（7）輸出設(shè)備輸出設(shè)備是指從計(jì)算機(jī)中輸出數(shù)據(jù)的設(shè)備。（8）總線（Bus）在多媒體計(jì)算機(jī)中CPU、內(nèi)存儲器、外存儲器、輸入、輸出設(shè)備等都是連接在一條稱為總線的公共通道上的，總線實(shí)際上是一束導(dǎo)線，它是計(jì)算機(jī)各部件之間傳送信息的公共通道，允許各部件共同使用它傳送數(shù)據(jù)、指令、地址及控制信號等信息。2022/12/1762.1.1多媒體計(jì)算機(jī)硬件組成2022/12/1762.1.1多媒體計(jì)算機(jī)硬件組成多媒體硬件的主要性能指標(biāo)

（1）時鐘頻率

通常用時鐘周期的倒數(shù)——時鐘頻率（MHz/s）來表示多媒體各處理部分的運(yùn)行速度。

（2）數(shù)據(jù)帶寬

數(shù)據(jù)帶寬是指每秒最大數(shù)據(jù)傳輸量。

（3）分辨率

分辨率是衡量設(shè)備處理信息的精細(xì)程度的指標(biāo)。

2022/12/1772.1.1多媒體計(jì)算機(jī)硬件組成多媒體硬件的主要性能指標(biāo)22.1.2多媒體處理器（CPU）

在原有的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中，增加多媒體和通信功能的設(shè)計(jì)原則是：

采用國際標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)原則；

把多媒體和通信功能的單獨(dú)解決變成集中解決；

體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和算法相結(jié)合；

把多媒體和通信技術(shù)做到CPU芯片中。

2022/12/1782.1.2多媒體處理器（CPU）在原有的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中2.1.2多媒體處理器（CPU）

幾種典型的多媒體處理器

目前，在多媒體處理器領(lǐng)域比較領(lǐng)先的廠商包括MicroUnity、Philips、Chromaticresearch和Nvidi4家公司，它們的多媒體微處理器產(chǎn)品依次是Mediaprocessor、Trimedia、MapactMediaEngine和NVI。

2022/12/1792.1.2多媒體處理器（CPU）幾種典型的多媒體處理器2.1.2多媒體處理器（CPU）多媒體處理器的主要性能、技術(shù)指標(biāo)

（1）主頻、外頻、倍頻主頻是CPU工作的時鐘頻率，也就是CPU在單位時間（1秒鐘）內(nèi)的時鐘周期數(shù)，主頻越高，CPU的運(yùn)行速度越快。外頻是CPU的外部頻率，由于CPU是通過外部總線與其他部件進(jìn)行信息傳遞，所以外頻越高，CPU與其他部件之間的信息傳遞速度越快。倍頻是指CPU外頻與主頻相差的倍數(shù)，CPU的主頻等于外頻乘以倍頻系數(shù)，即：主頻＝外頻×倍頻系數(shù)

2022/12/17102.1.2多媒體處理器（CPU）多媒體處理器的主要性能、技

2.1.2多媒體處理器（CPU）（2）高速緩存L1和L2Cache的容量和頻率

L1Cache是集成在CPU芯片內(nèi)，稱為片內(nèi)Cache或一級Cache（L1）,L1的容量相對較小，一般為16kB和32kB,工作頻率與CPU主頻相同。

L2Cache在CPU外部，稱為片外Cache或二級Cache(L2)。運(yùn)行頻率與CPU外頻相同的L2稱之為“全速L2高速緩存”。2022/12/1711

2.1.2多媒體處理器（CPU）2022/12/1711

2.1.2多媒體處理器（CPU）（3）支持的多媒體擴(kuò)展指令集

擴(kuò)展指令是為提高CPU處理多媒體數(shù)據(jù)的能力而設(shè)計(jì)的。

用擴(kuò)展指令集，一條指令可對2個以上的數(shù)據(jù)流進(jìn)行處理計(jì)算。這樣就成倍的提高了多媒體信息的處理能力。

2022/12/1712

2.1.2多媒體處理器（CPU）2022/12/17122.1.2多媒體處理器（CPU）（4）CPU內(nèi)部工作電壓

CPU內(nèi)核工作電壓指的是CPU正常工作所需的電壓。CPU的制造工藝水平越高，內(nèi)核工作電壓就越低。

（5）制造工藝水平

CPU的制造工藝主要指平常所說的0.25微米、0.18微米技術(shù)等。微米值越小，表明CPU的制造工藝越先進(jìn)。

（6）字長

通常所說的16位機(jī)、32位機(jī)，就是指CPU可以同時處理16位、32位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。

2022/12/17132.1.2多媒體處理器（CPU）（4）CPU內(nèi)部工作電壓2.1.3多媒體計(jì)算機(jī)總線技術(shù)

為了簡化硬件電路設(shè)計(jì)、簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，常用一組線路，配置以適當(dāng)?shù)慕涌陔娐?，與各部件和外圍設(shè)備連接，這組共用的連接線路被稱為總線。

多媒體微機(jī)中總線一般有內(nèi)部總線、系統(tǒng)總線和外部總線。內(nèi)部總線是微機(jī)內(nèi)部各外圍芯片與處理器之間的總線，用于芯片一級的互連；系統(tǒng)總線是微機(jī)中各插件板與系統(tǒng)板之間的總線，用于插件板一級的互連；外部總線則是微機(jī)和外部設(shè)備之間的總線，微機(jī)作為一種設(shè)備，通過該總線和其他設(shè)備進(jìn)行信息與數(shù)據(jù)交換，它用于設(shè)備一級的互連。

2022/12/17142.1.3多媒體計(jì)算機(jī)總線技術(shù)2022/12/17142.1.3多媒體計(jì)算機(jī)總線技術(shù)目前比較流行的總線技術(shù)：ISA總線

（industrialstandardarchitecture）

PCI總線

（PeripheralComponentInterconnect）

AGP總線

（AcceleratedGraphicsPort）USB總線

（universalserialbus）

2022/12/17152.1.3多媒體計(jì)算機(jī)總線技術(shù)目前比較流行的總線技術(shù)：22.1.4多媒體個人計(jì)算機(jī)（MPC）

所謂多媒體個人機(jī)就是具有多媒體功能的個人計(jì)算機(jī)。從硬件設(shè)備來看，在PC機(jī)上增加聲音卡和光盤驅(qū)動器，這就是人們一般所指的早期的多媒體個人計(jì)算機(jī)。對廣大用戶而言，就是把具有上述功能的PC機(jī)或把現(xiàn)有增加多媒體升級套件的PC機(jī)叫MPC。

2022/12/17162.1.4多媒體個人計(jì)算機(jī)（MPC）所謂多媒體個人機(jī)就是2.1.4多媒體個人計(jì)算機(jī)（MPC）3個MPC標(biāo)準(zhǔn)：MPCLevel1(MPC1)、MPCLevel2(MPC2)和MPCLevel3(MPC3)

1．MPC規(guī)范

MPC聯(lián)盟規(guī)定多媒體計(jì)算機(jī)包括5個基本的部件：個人計(jì)算機(jī)（PC）、只讀光盤驅(qū)動器（CD-ROM）、聲卡、Windows操作系統(tǒng)和一組音箱或耳機(jī)。2022/12/17172.1.4多媒體個人計(jì)算機(jī)（MPC）3個MPC標(biāo)準(zhǔn)：MPC2.1.4多媒體個人計(jì)算機(jī)（MPC）2022/12/17182.1.4多媒體個人計(jì)算機(jī)（MPC）2022/12/1712.1.4多媒體個人計(jì)算機(jī)（MPC）2．MPC的性能

（1）圖像處理能力

多媒體計(jì)算機(jī)對圖像的處理包括圖像獲取、編輯和變換。計(jì)算機(jī)中的圖形是數(shù)字化的，分為矢量圖（VectorGraphics）和點(diǎn)陣圖（Bitmap）。2022/12/17192.1.4多媒體個人計(jì)算機(jī)（MPC）2．MPC的性能20MPC最低功能要求標(biāo)準(zhǔn)

硬件MPC-1MPC-2MPC-3CPU16MHz386SX（推薦386DX或486SX）

25MHz486SX或兼容芯片

（486DX推薦或X2）

75MHzPentium或兼容芯片（推薦100MHz以上奔騰）

RAM（推薦4MB）

2MB（推薦4MB）

4MB（推薦8MB）

8MB（推薦16MB）

硬盤容量

30MB（推薦80MB）

160MB（推薦400MB）

540MB（推薦800MB）

2022/12/1720MPC最低功能要求標(biāo)準(zhǔn)硬件MPC-1MPC-2MPC-3MPC最低功能要求標(biāo)準(zhǔn)（續(xù)）CD-ROM150KB/s最大尋址時間1s300KB/s最大尋址時間400ms600KB/s最大尋址時間200msCD-ROMXA聲音卡

8bit數(shù)字聲音、8個合成音MIDI16bit數(shù)字聲音、8個合成音MIDI16bit數(shù)字聲音、

WaveTable（波表）

MIDI顯示器

640*48016色

（推薦256色）640*48065536色

（推薦65536色）

60*48065536色

（推薦圖形加速卡）

2022/12/1721MPC最低功能要求標(biāo)準(zhǔn)（續(xù)）CD-ROM150KB/s最大MPC最低功能要求標(biāo)準(zhǔn)（續(xù)）視頻播放

325*24030f/s（325*28825f/s）

15bit/pixelI/O端口

MIDII/O，搖桿端口，串并聯(lián)端口

MIDII/O，搖桿端口，串并聯(lián)端口

MIDII/O，搖桿端口，串并聯(lián)端口操作系統(tǒng)

DOS版本3.1以上

Windows3.0帶多媒體擴(kuò)展

DOS版本3.1以上

Windows3.1Windows982022/12/1722MPC最低功能要求標(biāo)準(zhǔn)（續(xù)）視頻播放325*24030f2.1.4多媒體個人計(jì)算機(jī)（MPC）（2）聲音的處理能力

聲音的數(shù)字化方法是采樣。采樣頻率越高，保真度就越高。聲音的處理還分單聲道和立體聲道兩種。

（3）MIDI樂器數(shù)字接口

MIDI規(guī)定了電子樂器之間電纜的硬件接口標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備之間的通信協(xié)議。MIDI信息的標(biāo)準(zhǔn)文件格式包括音樂的各種主要信息，合成器可以根據(jù)MIDI文件奏出相應(yīng)的音樂。2022/12/17232.1.4多媒體個人計(jì)算機(jī)（MPC）（2）聲音的處理能力2.1.4多媒體個人計(jì)算機(jī)（MPC）（4）動畫處理能力

計(jì)算機(jī)動畫有兩種，一種叫造型動畫（CastBasedAnimation），另一種叫幀動畫（FrameAnimation）。后者由一幀幀位圖組成連續(xù)的畫面；前者是對每一個活動的物體分別進(jìn)行設(shè)計(jì)，賦予每個物體一些特征（如形狀、大小、顏色等），然后用這些物體組成完整的畫面。

2022/12/17242.1.4多媒體個人計(jì)算機(jī)（MPC）（4）動畫處理能力22.1.4多媒體個人計(jì)算機(jī)（MPC）有3種方法可以播放動畫

使用多媒體應(yīng)用程序接口MMPDLL（MultimediaMoviePlayerDynamicLinkLibrary），這時必須自己寫一個放映動畫的程序；

使用Windows的MediaPlayer軟件，該軟件是可直接放映動畫的應(yīng)用軟件；

使用任何含MCI（MediaControlInterface）接口并支持動畫設(shè)備的應(yīng)用軟件。

2022/12/17252.1.4多媒體個人計(jì)算機(jī)（MPC）有3種方法可以播放動畫2.1.4多媒體個人計(jì)算機(jī)（MPC）（5）多媒體數(shù)據(jù)的存儲對多媒體的數(shù)據(jù)存儲問題考慮的基本點(diǎn)是：存儲介質(zhì)的容量、速度和價格。有3類大容量存儲器可以考慮。硬盤工作介質(zhì)，其平均存取時間為10~28ms，傳送速度為40KB/s~28KB/s，且越快越好。光盤介質(zhì)，光盤可分CD-ROM、CD-R等類型。磁帶備用介質(zhì)，優(yōu)點(diǎn)是便宜、容量大；缺點(diǎn)是速度慢、順序存儲。2022/12/17262.1.4多媒體個人計(jì)算機(jī)（MPC）（5）多媒體數(shù)據(jù)的存儲2.1.4多媒體個人計(jì)算機(jī)（MPC）（6）MPC之間的信息傳遞。傳遞方法有以下幾種：可移動式硬盤：包括便攜式硬盤片、打印口外接硬盤、抽拉式硬盤盒；可移動光盤：CD-ROM、WORM、可擦寫光盤；網(wǎng)絡(luò)：電子郵件、局域網(wǎng)、遠(yuǎn)程網(wǎng)；串口通信。2022/12/17272.1.4多媒體個人計(jì)算機(jī)（MPC）（6）MPC之間的信息2.2多媒體信息的存儲環(huán)境

——光存儲設(shè)備2.2.1光存儲的類型

2.2.2光存儲設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)

2.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型

2.2.4光盤塔

2022/12/17282.2多媒體信息的存儲環(huán)境

——光存儲設(shè)備2.2.1光存

2.2.1光存儲的類型

只讀型光存儲系統(tǒng)(CD-ROW)只讀型光盤包括LV和CD-ROM（CompactDisc-ReadOnlyMemory）等。用戶只能從CD-ROM讀取信息，而不能往盤上寫信息。

CD-ROM中的內(nèi)容在光盤生成時就已經(jīng)決定，而且不可改變。

2022/12/1729

2.2.1光存儲的類型2022/12/17292.2.1光存儲的類型一次寫型光存儲系統(tǒng)(CD-R)一次寫（WriteOnceReadMany,WORM）光存儲系統(tǒng)可一次寫入多媒體信息，任意多次讀出，與CD-ROM相比，它具有由用戶自己確定記錄內(nèi)容的優(yōu)點(diǎn)。

可重寫型光存儲系統(tǒng)(CD-RW)可重寫型光存儲系統(tǒng)（Rewritable或Erasable,E-R/W）像磁盤一樣可任意讀寫數(shù)據(jù)。它又分磁光型（MagneticOptical,MO）和相變形（PhaseChange,PC）兩種形式。

2022/12/17302.2.1光存儲的類型一次寫型光存儲系統(tǒng)(CD-R)202.2.2光存儲設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)

（1）尺寸光盤的尺寸多種多樣。LV的直徑為12英寸（300mm），CD激光唱盤和CD-ROM為4.72英寸（120mm），WORM一次寫光盤為14.12英寸和5.25英寸，可擦寫光盤向小尺寸方向發(fā)展，主要尺寸為5.25英寸和3.5英寸。2022/12/17312.2.2光存儲設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)（1）尺寸2022/12/2.2.2光存儲設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)（2）容量

格式化容量

格式化容量是指按某種光盤標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行格式化后的容量。采用不同的光盤標(biāo)準(zhǔn)就有不同的存儲格式，容量也不同。

用戶容量

用戶容量是指盤片格式化后允許對盤片執(zhí)行讀寫操作的容量。由于格式、校正、檢索等比特需要占用一定的容量空間，因此用戶容量小于格式化容量。

2022/12/17322.2.2光存儲設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)（2）容量2022/122.2.2光存儲設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)（3）平均存取時間、平均尋道時間和平均等待時間

平均存取時間是指從計(jì)算機(jī)向光盤驅(qū)動器發(fā)出命令開始，到光盤驅(qū)動器在光盤上找到需讀/寫的信息的位置并接受讀/寫命令為止的一段時間。光學(xué)頭沿半徑移動全程1/3長度所需的時間為平均尋道時間。盤片旋轉(zhuǎn)半周的時間為平均等待時間。把平均尋道時間、平均等待時間和讀/寫光學(xué)頭穩(wěn)定時間相加，就得到平均存取時間。

2022/12/17332.2.2光存儲設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)（3）平均存取時間、平均尋道2.2.2光存儲設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)（4）數(shù)據(jù)傳輸率

數(shù)據(jù)傳輸率一般是指單位時間內(nèi)光盤驅(qū)動器送出的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)。通常用光驅(qū)在1s時間內(nèi)所能讀取的數(shù)據(jù)量來表示，用千字節(jié)/秒（KB/s）表示。

同步傳輸率、異步傳輸率和DMA傳輸率數(shù)據(jù)傳輸率也指控制器與主機(jī)之間的傳輸速率。它與接口規(guī)范和控制器內(nèi)的緩沖器大小有關(guān)。SCSI接口的同步傳輸率為4MB/S，異步傳輸率為1.5MB/S。AT總線規(guī)定的DMA方式的傳輸率為1MB/S。2022/12/17342.2.2光存儲設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)（4）數(shù)據(jù)傳輸率2022/2.2.2光存儲設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)突發(fā)傳輸率

為了提高數(shù)據(jù)傳輸率，讀數(shù)據(jù)過程中先把數(shù)據(jù)存入緩沖器，再進(jìn)行集中傳送；如果下次讀取同一內(nèi)容，就不必從光盤上去讀取，直接把緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)傳送給主機(jī)就可以了，這種傳輸率稱為突發(fā)傳輸率。

持續(xù)傳輸率當(dāng)傳送的數(shù)據(jù)量很大時，緩沖器就起不到提高傳輸率的作用了，這時的傳輸率稱為持續(xù)傳輸率。2022/12/17352.2.2光存儲設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)突發(fā)傳輸率2022/12/2.2.2光存儲設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)（5）容錯能力

由于光盤是移動存儲設(shè)備，并且盤片的表面沒有任何保護(hù)，因此難免會出現(xiàn)劃傷或沾染上雜物的情況，這些小毛病都會影響數(shù)據(jù)的讀取。為了提高光驅(qū)的讀盤能力，人們提出了各種糾錯技術(shù)。

一些光驅(qū)為了提高容錯能力，還相應(yīng)地加大了激光頭的功率。當(dāng)光頭功率增大后，讀盤能力確實(shí)有了一定提高，但長時間“超頻”使用會導(dǎo)致光頭老化，嚴(yán)重縮短光驅(qū)的壽命。

2022/12/17362.2.2光存儲設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)（5）容錯能力2022/12.2.2光存儲設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)（6）緩存

緩存主要用于臨時存放從光盤中讀取的數(shù)據(jù)，然后再發(fā)送給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理。這樣就可以確保計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠一直接收到穩(wěn)定的數(shù)據(jù)流量。

使用緩存緩沖數(shù)據(jù)可以允許驅(qū)動器提前進(jìn)行讀取操作，滿足計(jì)算機(jī)的處理需要，緩解控制器的壓力。2022/12/17372.2.2光存儲設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)（6）緩存2022/12/2.2.2光存儲設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)（7）系統(tǒng)接口

所謂系統(tǒng)接口就是指驅(qū)動器用來與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通訊的連接方式

。目前可以用來連接CD-ROM和計(jì)算機(jī)的接口主要有以下幾種：

SCSI接口（

SmallComputerSystemInterface）即小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口，是一種可以在一條線纜上同時連接多臺設(shè)備的特殊總線。

2022/12/17382.2.2光存儲設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)（7）系統(tǒng)接口2022/12.2.2光存儲設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)IDE接口我們可以把IDE看作是SCSI的衍生技術(shù)，兩者主要的區(qū)別在于IDE不需要中央控制器。IDE設(shè)備本身就包含了總線的控制電路。

并行端口USB和PCMCIAUSB是一種完全兼容即插即用技術(shù)的總線協(xié)議，理論上可以連接上千個外部設(shè)備。當(dāng)用戶接入新設(shè)備時，一旦操作系統(tǒng)獲得該設(shè)備的信息，就不再需要用戶進(jìn)行任何干預(yù)。

2022/12/17392.2.2光存儲設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)IDE接口2022/122.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）對光存儲的數(shù)據(jù)格式作了詳細(xì)規(guī)定。

ISO標(biāo)準(zhǔn)包括數(shù)據(jù)格式、編碼方法、物理尺寸以及CD技術(shù)等方面的說明。記載各種光盤數(shù)據(jù)格式的規(guī)范文本的封面用不同顏色加以區(qū)別，人們也就習(xí)慣了把光盤的標(biāo)準(zhǔn)以其文本的封面顏色來劃分。2022/12/17402.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）對光光盤標(biāo)準(zhǔn)

光盤類型

標(biāo)準(zhǔn)的基本內(nèi)容

紅皮書RedBookCD-DACD-GCD標(biāo)準(zhǔn)的第一個文本，是一種用于CD音樂的規(guī)范。采樣頻率為44.1kHz，每個樣本為16bit。還定義了CD的尺寸、物理特性、編碼和錯誤校正方法等。遵循該標(biāo)準(zhǔn)的光盤能在任意激光唱機(jī)中播放。黃皮書YellowBookCD-ROM即ISO9660標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了CD-ROM的基本數(shù)據(jù)格式，是紅皮書標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)充。又可細(xì)分為MODE1和MODE2兩組標(biāo)準(zhǔn)。MODE1包括ISO9660和HFS，MODE2為CD-ROMXA（擴(kuò)展結(jié)構(gòu)）。CD-ROMXA提供了聲音壓縮和聲音質(zhì)量水平的選擇。2022/12/1741光盤標(biāo)準(zhǔn)光盤類型標(biāo)準(zhǔn)的基本內(nèi)容紅皮書RedBook綠皮書GreenBookCD-I用于家庭娛樂的交互式CD的專用格式。它把高質(zhì)量的聲音、文字、動畫、圖形及靜止的圖像都以數(shù)字形式存放于CD-ROM盤上，并實(shí)現(xiàn)了交互式操作。1992年推出第二代CD-I，可播放交互式視頻圖像。橙皮書（OrangeBookPhotoCD在黃皮書的基礎(chǔ)上增加了可寫入CD的格式標(biāo)準(zhǔn)，包括可寫光盤、盒式光磁系統(tǒng)和柯達(dá)光電CD（PhotoCD）的標(biāo)準(zhǔn)。橙皮書允許多段寫入并在第二部分中描述了刻錄CD-R盤的條件。

2022/12/1742綠皮書CD-I用于家庭娛樂的交互式CD的專用格式。它把高質(zhì)量藍(lán)皮書BlueBookCD-WORMCD-WORM可一次寫入，多次讀出，彌補(bǔ)了光盤不能寫入用戶信息的缺陷。白皮書WhiteBookCD-V采用了CD-ROMXA格式，主要應(yīng)用于全動態(tài)MPEG音、視頻信息的存儲。目前，VCD（VCD1.1、VCD1.2）節(jié)目均采用這種格式。CD-ROMXA規(guī)范

CD-ROMXA1998年制定，允許數(shù)據(jù)和音頻信號交替地在盤上放置。這種格式便于開發(fā)人員制作豐富多彩的多媒體節(jié)目。1991年又制定了

CD-ROMXAII規(guī)范它對應(yīng)于ISO9660II。2022/12/1743藍(lán)皮書CD-WORMCD-WORM可一次寫入，多次讀出，彌補(bǔ)2.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型CD-ROM光存儲系統(tǒng)

1．CD-ROM盤片的物理層次

CD-ROM有標(biāo)準(zhǔn)的物理規(guī)格，它由直徑為120mm,厚度為1.2mm的聚碳酸酯盤組成，中心有一個15mm的主軸孔。聚碳酸酯的表面覆蓋著反射鋁合金或金以增加記錄面的反射性。反射面由防止氧化的漆膜層保護(hù)。

2022/12/17442.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型CD-ROM光存儲系統(tǒng)202.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型CD-ROM的物理層次

聚碳酸酯襯底含有凸區(qū)和凹坑區(qū)。每個凹坑區(qū)都深100nm，寬500nm。兩個相鄰凹坑區(qū)之間的地方稱為凸區(qū)。凸區(qū)表示二進(jìn)制的零，從凸區(qū)到凹坑區(qū)和從凹坑區(qū)到凸區(qū)的過渡由二進(jìn)制的1表示。2022/12/17452.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型CD-ROM的物理層次202.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型2.CD-ROM驅(qū)動器的構(gòu)造，內(nèi)部主要部件包括如下6個部分：（1）激光頭：激光頭（OpticalPickup）是CD-ROM驅(qū)動器的關(guān)鍵部件。它的功能是把存儲在CD-ROM盤上的信息轉(zhuǎn)換成點(diǎn)信號。

（2）聚焦伺服：為使激光束的聚焦點(diǎn)落在光盤的信息面上，CD-ROM驅(qū)動器采用自動聚焦伺服系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。自動聚焦伺服系統(tǒng)通過產(chǎn)生聚焦誤差信號，調(diào)整光頭和光盤之間的距離，以保證聚焦點(diǎn)落在光盤的信息面上。

2022/12/17462.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型2.CD-ROM驅(qū)動器的構(gòu)造2.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型（3）道跟蹤伺服：為了確保聚焦光束能沿著道間距為16um、凹坑寬為0.5um左右的螺旋形光道正確讀出信息，CD-ROM采用徑向光道跟蹤技術(shù)，以克服光盤可能多達(dá)30um的偏心，使道跟蹤精確度達(dá)到0.1um。

（4）CLV伺服：由于CD-ROM盤要以恒定線速度（CLV）旋轉(zhuǎn)，這就意味著驅(qū)動光盤旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動馬達(dá)的速度要隨光頭所處的位置而變化。在CD-ROM標(biāo)準(zhǔn)中，線速度為1.2m/s，為保持這個恒定的速度，光頭從導(dǎo)入?yún)^(qū)移到導(dǎo)出區(qū)，光盤驅(qū)動馬達(dá)的速度從500r/min降到200r/min。2022/12/17472.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型（3）道跟蹤伺服：為了確保聚2.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型（5）EFM解調(diào)：從聚焦伺服系統(tǒng)輸出的數(shù)據(jù)信號是經(jīng)過EFM調(diào)制后的信號，EFM解調(diào)過程是EFM調(diào)制過程的逆過程。這個過程要從通道位中檢測出同步位、去掉合并位、把14位通道位變成8位數(shù)據(jù)，最后還原成原始的幀格式。

（6）錯誤檢測和校正處理：CD-ROM采用二級錯誤校正；一級是CIRC，另一級是ECC。對那些由CIRC檢測出來但不能糾正的錯誤，將由內(nèi)插和噪聲抑制功能部件處理，這對于以CD-ROM扇區(qū)方式2記錄的像聲音、圖像一類的數(shù)據(jù)做內(nèi)插處理就可以了。但對于像程序一類的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)就還要做ECC校正。

2022/12/17482.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型（5）EFM解調(diào)：從聚焦伺2.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型3．CD-ROM驅(qū)動器的工作原理

CD-ROM其實(shí)是從CD演變而來的，CD是將模擬數(shù)據(jù)通過光刻機(jī)，在光盤上刻出一個個小坑，這些坑很小，用肉眼是看不到的，然后，在另一面涂上反光材料，就制成了CD（數(shù)據(jù)CD或音樂CD）,而音樂CD和數(shù)據(jù)CD區(qū)別就是，音樂CD要把數(shù)字信號轉(zhuǎn)變成模擬信號輸出，而電腦用的數(shù)據(jù)CD仍是輸出數(shù)字信號。從CD-ROM光頭射出來的激光照到盤片平的地方和小坑的地方反射率不同，這時在激光頭旁邊的光敏元件，感應(yīng)到強(qiáng)弱不同的反射光，就產(chǎn)生高低電平，輸出到光驅(qū)的數(shù)字電路，而高低電平在計(jì)算機(jī)中分別用0，1表示，這就是CD-ROM把數(shù)據(jù)光盤轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)輸出的原理和過程。2022/12/17492.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型3．CD-ROM驅(qū)動器的工作

2.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型4.CD-ROM驅(qū)動器的安裝

（1）硬件連接：將接雙硬盤的40芯信號電纜分別連至IDE接口（注意接口兩端的方向要一致），并將40芯音頻信號線的兩端分別插入光驅(qū)和聲卡上的音頻信號插座中，光驅(qū)后面的跳線設(shè)置放在“Slave”處，把光驅(qū)設(shè)置為從盤，最后連接光驅(qū)電源。

2022/12/1750

2.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型2022/12/17502.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型（2）DOS環(huán)境下驅(qū)動程序安裝

步驟1：將光驅(qū)附帶的安裝盤插入軟驅(qū)中；

步驟2：在提示符下運(yùn)行安裝程序，鍵入INSTALL,按回車鍵；

步驟3：根據(jù)屏幕的提示完成軟件的安裝；

步驟4：重新啟動計(jì)算機(jī)，更新系統(tǒng)設(shè)置，以便系統(tǒng)識別光驅(qū)。（3）WINDOWS環(huán)境下驅(qū)動程序的安裝

應(yīng)先在DOS中安裝好光驅(qū)，然后從光盤安裝Windows98,安裝成功后，Windows98中的光驅(qū)驅(qū)動程序?qū)⑻娲鶧OS的驅(qū)動程序，光盤符自動保留；不過現(xiàn)在光驅(qū)全是自啟動的將光驅(qū)硬件連接好后，系統(tǒng)可以自動識別出光驅(qū)，并自動安裝光驅(qū)的驅(qū)動程序。2022/12/17512.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型（2）DOS環(huán)境下驅(qū)動程序安2.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型CD-R光存儲系統(tǒng)

1．CD-R盤片的物理層次

CD-R光盤與普通CD光盤有相同的外觀尺寸。

CD-R光盤上除了含有合成塑膠層與保護(hù)漆層外，將反射用的鋁層改為24K黃金層（也可能是純銀材料），另外再加上有機(jī)染料層和預(yù)置的軌道凹槽。2022/12/17522.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型CD-R光存儲系統(tǒng)20222.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型2．CD-R的刻錄和讀取原理

CD-R刻錄是將刻錄光驅(qū)的寫激光聚焦后，通過CD-R空白盤的聚碳酸酯（polycarbonate）層照射到有機(jī)燃料（通常是箐藍(lán)或酞箐藍(lán)燃料）的表面上，激光照射使產(chǎn)生的熱量將有機(jī)染料燒熔，并使其變成光痕（mark）。

當(dāng)CD-ROM驅(qū)動器讀取CD-R盤上的信息時，激光將通過聚碳酸酯和有機(jī)染料層照射鍍金層的表面，并反射到CD-ROM的光電二極管檢測器上。光痕會改變激光的反射率，CD-ROM驅(qū)動器根據(jù)反射回來的光線的強(qiáng)弱來分辨數(shù)據(jù)0和1。

2022/12/17532.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型2．CD-R的刻錄和讀取原理2.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型磁光（MO）存儲系統(tǒng)

1.磁光盤的物理層次磁光盤片用樹脂做基盤，其上集積了保護(hù)層（氮化硅）、記錄層（鋱、鐵鈷合金）和反射層（鋁合金）而構(gòu)成。數(shù)據(jù)記錄在記錄層上。形成記錄的磁粒子（小磁鐵）相對于記錄而形成垂直排列（垂直磁記錄方式）。由于磁粒子非常細(xì)長，垂直排列可以獲得較高的記錄密度。2022/12/17542.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型磁光（MO）存儲系統(tǒng)2022.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型2.磁光存儲系統(tǒng)讀寫原理

當(dāng)數(shù)據(jù)要寫入磁光盤時，利用凸透鏡進(jìn)行聚焦，將高功率激光以極小的光點(diǎn)照射在磁光盤記錄層上，當(dāng)其表面溫度上升到約300oC的距離點(diǎn)時，用外部磁場的作用而改變其遠(yuǎn)磁化方向。然后終止激光光束讓記錄冷卻，形成不受外磁場影響的牢固記錄層。當(dāng)要進(jìn)行數(shù)據(jù)重寫時，需經(jīng)過“擦”和“寫”兩步，先利用中功率激光照射介質(zhì)段區(qū)中的所有數(shù)據(jù)，使段區(qū)中的數(shù)據(jù)點(diǎn)都沿著和介質(zhì)表面垂直的方向均勻磁化，即通過寫入“0”來抹去原有數(shù)據(jù)，然后再根據(jù)要求用高功率激光在“0”位置寫入數(shù)據(jù)“1”，這樣就完成了數(shù)據(jù)的重寫。

數(shù)據(jù)的讀取是利用低功率激光探測盤片表面，通過分析反射回來的偏振光的偏振面方向是順時針或是逆時針，來決定讀取的數(shù)據(jù)是“1”還是“0”。

2022/12/17552.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型2.磁光存儲系統(tǒng)讀寫原理22.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型相變（PD）光存儲系統(tǒng)

1.物理層次在基盤上沉積電介質(zhì)層、相變記錄層、冷卻層和保護(hù)層等形成多層結(jié)構(gòu)。

PD光存儲系統(tǒng)讀、寫和擦除原理

利用物質(zhì)的狀態(tài)變化即所謂的相變進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀、寫和擦除。相變記錄層由一種銀合金材料組成，視其加熱溫度的不同，它可以形成晶體，也可以形成非晶體。

適當(dāng)調(diào)整加熱溫度可以自由地控制記錄層的結(jié)晶狀態(tài)。在晶體狀態(tài)中原子整齊排列，光反射率高；相反，在非晶體狀態(tài)原子排列不整齊，光的反射率低。2022/12/17562.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型相變（PD）光存儲系統(tǒng)202.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型DVD光存儲設(shè)備

1.DVD盤片的物理結(jié)構(gòu)

按單/雙面與單/雙層結(jié)構(gòu)的各種組合，DVD可以分為單面單層、單面雙層、雙面單層和雙面雙層4種物理結(jié)構(gòu)。2．DVD光盤驅(qū)動器的種類

（1）DVD-ROM

（2）DVD-R與DVD-RW

（3）DVD-RAM（4）DVD-Audio（5）DVD-Video2022/12/17572.2.3光存儲格式標(biāo)準(zhǔn)和類型DVD光存儲設(shè)備2022/2.2.4光盤塔光盤塔系統(tǒng)的組織是大容量存儲的重要一步，多媒體信息量非常大，需要研究海量信息存儲技術(shù)，光盤塔系統(tǒng)就是其中的一個解決方案。

光盤塔系統(tǒng)包含一個或多個光驅(qū)動器，由精確伺服控制的機(jī)電機(jī)械手自動升降器機(jī)構(gòu)來在盤片堆棧上的槽和驅(qū)動器之間來回移動光盤。在盤播放完畢后（通常是驅(qū)動器請求另一張盤片時）機(jī)械手機(jī)構(gòu)從驅(qū)動器上將盤卸下并放回堆棧上它的槽內(nèi)。在程序控制下，機(jī)械手設(shè)備可操作和管理多個驅(qū)動器。

2022/12/17582.2.4光盤塔光盤塔系統(tǒng)的組織是大容量存儲的重要一步，多2.2.4光盤塔光盤塔系統(tǒng)也許含有各種不同類的驅(qū)動器，包括CD-ROM、WORM、可重寫式或多功能驅(qū)動器。光盤塔系統(tǒng)可含有一個或多個驅(qū)動器（通常最多為四個）。驅(qū)動器在SCSI總線上與它們自己的SCSIID菊花式鏈接。機(jī)械手設(shè)備也作為一種SCSI設(shè)備并有它自己的SCSIID，這樣就可用程序來控制設(shè)備。光盤塔系統(tǒng)的大小可從較小尺寸的小型桌面型變化到較大的尺寸的全19英寸立柜型（至少需要兩個立柜）。隨著盤密度的增大，光盤塔系統(tǒng)的尺寸已逐步趨向5.25英寸。光盤塔堆?？赡艽娣?0~200張光盤。由于單張盤的存儲容量已高達(dá)10GB（取決于盤尺寸），光盤塔系統(tǒng)可存儲幾個TB的數(shù)據(jù)。

2022/12/17592.2.4光盤塔光盤塔系統(tǒng)也許含有各種不同類的驅(qū)動器，包括

2.3

音頻接口2.3.1音頻卡的工作原理

2.3.2音頻卡芯片的分類2.3.3音樂合成和MIDI2.3.4聲卡的性能指標(biāo)與選購2.3.5語音合成

2.3.6語音識別2022/12/1760

2.3音頻接口2022/12/17602.3.1音頻卡的工作原理處理音頻信號的PCI插卡是音頻卡（AudioCard），又稱聲卡，聲音卡處理的音頻煤體有數(shù)字化聲音（Wave）、合成音樂（MIDI）、CD音頻。

1．音頻卡的功能和分類

功能：（1）錄制、編輯和回放數(shù)字聲音文件（2）編輯和合成（3）MIDI接口和音樂合成（4）文-語轉(zhuǎn)換和語音識別（5）游戲接口（6）具備CD-ROM驅(qū)動器接口（7）支持全雙工功能2022/12/17612.3.1音頻卡的工作原理處理音頻信號的PCI插卡是音頻卡2.3.1音頻卡的工作原理2．音頻卡的體系結(jié)構(gòu)

音頻卡組成：MIDI輸入/輸出電路，MIDI合成器芯片——用來把CD音頻輸入與線性輸入相混合電路帶有脈沖編碼調(diào)制電路的模數(shù)轉(zhuǎn)換器——用于把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以生成波形文件壓縮芯片——用來壓縮和解壓音頻文件語音合成器——用來合成語音輸出語音識別電路——用來識別語音輸入音頻輸出或線輸出的輸出電路——輸出立體聲2022/12/17622.3.1音頻卡的工作原理2．音頻卡的體系結(jié)構(gòu)2022/2.3.1音頻卡的工作原理PCI聲卡

2022/12/17632.3.1音頻卡的工作原理PCI聲卡2022/12/172.3.1音頻卡的工作原理數(shù)字化聲音處理、合成器和混音器的工作原理

（1）數(shù)字化聲音處理

聲音卡用數(shù)字信號處理器DSP芯片管理所有聲音輸入、輸出和MIDI操作

聲音卡的數(shù)字化聲音接口有兩種傳輸方式：

直接傳輸方式，即聲音數(shù)據(jù)由應(yīng)用程序直接通過DSP輸入輸出

，數(shù)據(jù)是8位或16位脈沖編碼調(diào)制PCM數(shù)據(jù)

DMA傳送方式，采用DMA方式把聲音數(shù)據(jù)輸出到DSP或從DSP中輸入聲音數(shù)據(jù)，除8位或16位PCM數(shù)據(jù)外，聲音輸入、輸出時也支持壓縮數(shù)據(jù)格ADPCM。模擬聲音——前置放大器——程序可控制的放大器——抗混濾波器——模擬/數(shù)字化（A/D）和采樣保持（S/H）電路——DSP處理器——計(jì)算機(jī)磁盤

2022/12/17642.3.1音頻卡的工作原理數(shù)字化聲音處理、合成器和混音器的2.3.1音頻卡的工作原理（2）混音器音頻卡上的混音器（Mixer）芯片可以對以下音頻源進(jìn)行混合：數(shù)字化聲音（DAC）；調(diào)頻FM合成音樂（FM）；CD-Audio音頻（CD-ROM）；線路輸入（AUX）；話筒輸入（MIC）；PC揚(yáng)聲輸出（SPK）；混音器還提供以下I/O功能

可選擇聲音I/O模式，即單聲道或立體聲模式；從話筒、CD或線路輸入中選擇輸入源；可選I/O濾波器，即低、高通濾波器或關(guān)閉濾波器功能，用濾波器對聲音做過濾處理。2022/12/17652.3.1音頻卡的工作原理（2）混音器2022/12/172.3.1音頻卡的工作原理（3）合成器

標(biāo)準(zhǔn)的多媒體PC機(jī)平臺通過內(nèi)部合成器（Synthesizer）或通過外接到計(jì)算機(jī)MIDI端口的外部合成器播放MIDI文件。MIDI合成器的類型目前有兩種：

頻率調(diào)制FM合成（中級僅要求掌握該種合成器原理）；

波形表（WaveTable）合成。

2022/12/17662.3.1音頻卡的工作原理（3）合成器2022/12/12.3.2音頻卡芯片的分類音頻卡數(shù)字信號編解碼器（CODEC）芯片一般分為8位聲道、8位立體聲、通常的16位立體聲多通道16位立體聲，將來還會有多通道24位立體聲（DVD音頻標(biāo)準(zhǔn)）。位數(shù)越高、采樣頻率越高，精度就越好。

圖2.3.2聲卡芯片2022/12/17672.3.2音頻卡芯片的分類音頻卡數(shù)字信號編解碼器（CODE

2.3.2音頻卡芯片的分類音效芯片的技術(shù)指標(biāo)包括：聲道數(shù)，即單聲道、雙聲道和多聲道等；

采用的總線方式，包括ISA、PCI總線等；

MIDI合成方式；

3D音效。2022/12/1768

2.3.2音頻卡芯片的分類2022/12/17682.3.3音樂合成和MIDI接口1．音樂合成與MIDIMIDI（MusicalInstrumentDigitalInterface）是指樂器數(shù)字接口，是數(shù)字音樂的國際標(biāo)準(zhǔn)。

電子樂器是靠電子電路產(chǎn)生波動的電流，送到揚(yáng)聲器發(fā)生。聲音的發(fā)源地就是合成器。目前聲卡的音樂合成主要有兩種方法：一種是常用的調(diào)頻（FM）合成法，另一種就是波表（WaveTable）合成法。

2022/12/17692.3.3音樂合成和MIDI接口1．音樂合成與MIDI22.3.3音樂合成和MIDI接口衡量聲卡的音樂合成器的性能好壞的參數(shù)主要有以下幾種：音色數(shù)目：音色越多，音樂的表現(xiàn)力就越強(qiáng)。

發(fā)音數(shù)：發(fā)音數(shù)決定了聲卡同時最多能發(fā)出多少個音符，發(fā)音數(shù)越多播放交響樂的能力越強(qiáng)。音樂的兼容性：是指音色在排列順序上的兼容性。2022/12/17702.3.3音樂合成和MIDI接口衡量聲卡的音樂合成器的性能2.3.3音樂合成和MIDI接口2.MIDI術(shù)語

術(shù)

語

解

釋

MIDI文件

記錄MIDI信息的標(biāo)準(zhǔn)文件格式。MIDI文件中包含音符、定時和多達(dá)16個通道的樂器定義。文件中含有每個音符的信息，包括鍵、通道號、持續(xù)時間、音量和力度（擊鍵時鍵達(dá)到它最低位置的快慢程度）

通道ChannelsMIDI規(guī)范可為16個通道提供數(shù)據(jù)，每個通道都對應(yīng)于一個邏輯合成器，Microsoft用通道1~10作為擴(kuò)充合成器，通道13~16作為基本合成器

音序器Sequencer是為MIDI作曲而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)程序或電子設(shè)備，可用來記錄、播放和編輯MIDI文件。多數(shù)音序器可輸入、輸出MIDI文件2022/12/17712.3.3音樂合成和MIDI接口2.MIDI術(shù)語術(shù)2.3.3音樂合成和MIDI接口合成器Synthesizer是一種使用數(shù)字信號處理器（DSP）或其他生成音樂和聲音的芯片的電子設(shè)備。DSP可生成并修改波形，然后通過一個聲音生成器和揚(yáng)聲器輸出。合成器發(fā)生的質(zhì)量和聲音范圍取決于下列因素：合成器芯片可同時演奏獨(dú)立波形（樂器）的個數(shù)；合成器電路中的存儲空間

樂器Instrument合成器可產(chǎn)生的一種特定的聲音。不同的合成器，樂器的音色號和聲音質(zhì)量也不同。例如，多數(shù)合成器可演奏鋼琴的聲音。但與實(shí)際鋼琴聲音是有差異的，況且，不同的合成器使用的音色號也不同

通道映像ChannelMapping通道映像將MIDI通道號從發(fā)送設(shè)備轉(zhuǎn)變成接收設(shè)備相應(yīng)的通道。例如，編排在15號設(shè)備上的鼓可映射到鼓機(jī)的6號通道上，鼓機(jī)只用6號接收消息

2022/12/17722.3.3音樂合成和MIDI接口合成器是一種使用數(shù)字信號處復(fù)音Polphony復(fù)音是指一個合成器每次可支持的最多音符個數(shù)。例如，具有6音符復(fù)音的4種樂器合成器，可同時演奏分布于4個不同聲音的6個音符，這4種不同的聲音可能產(chǎn)生4個鋼琴和弦音符，一個長笛和一個小提琴音符。音色Tinbre音色就是音質(zhì)，是由形成該音質(zhì)頻率的組合決定的。在非正式的用法中，它是指與某特定的樂器相關(guān)聯(lián)的特有的聲音。低音提琴，鋼琴或小提琴的聲音均有其各自的音色。音軌Track一種把MIDI數(shù)據(jù)分成單獨(dú)組與并行組的文件概念，通常用通道來分離，0號格式MIDI文件將這些音軌混合成一個音軌。1號格式的MIDI文件保留不同的音軌。合成音色映射程序PatchMapper是一種軟件，它將與某合成器相關(guān)連的樂器合成音色重新分配給相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)合成音色號。這里，標(biāo)準(zhǔn)音色號是在Microsoft標(biāo)準(zhǔn)MIDI分配表中指定的。多媒體Windows的PatchMapper軟件可將樂器合成音色映射到任意MIDI設(shè)備上。2022/12/1773復(fù)音復(fù)音是指一個合成器每次可支持的最多音符個數(shù)。例如，具有62.3.3音樂合成和MIDI接口3.MIDI接口MIDI標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定MPC包括一個內(nèi)部合成器和標(biāo)準(zhǔn)MIDI端口。MIDI裝置應(yīng)有一個或多個下列端口：MIDIIn，MIDIOut和MIDIThru。MIDIIn（輸入口）：接收從其他MIDI裝置傳來的消息。MIDIOut（輸出口）：發(fā)送某裝置生成的原始MIDI消息。向其他設(shè)備發(fā)送MIDI消息。MIDIThru（轉(zhuǎn)發(fā)口）：傳送從輸入口接收的消息到其他MIDI裝置。向其他設(shè)備發(fā)送MIDI消息。2022/12/17742.3.3音樂合成和MIDI接口3.MIDI接口20222.3.3音樂合成和MIDI接口4.MIDI技術(shù)規(guī)范MIDI規(guī)定合成器、音序器、微機(jī)和鼓樂等能通過一個標(biāo)準(zhǔn)的接口連接。每個符合MIDI規(guī)定的樂器通常包含一個接受器或一個發(fā)送器，或皆有之。接受器接收MIDI格式的消息，并執(zhí)行MIDI命令。它由光耦合器、通用異步接收發(fā)送器（UART）及其他必須的硬件組成。發(fā)送器以MIDI格式生成MIDI消息，并按照UART和總線驅(qū)動器格式傳送MIDI消息。2022/12/17752.3.3音樂合成和MIDI接口4.MIDI技術(shù)規(guī)范2.3.4聲卡的性能指標(biāo)與選購1.先進(jìn)的接口方式

采用PCI接口的聲卡產(chǎn)品，其最大數(shù)據(jù)傳輸率為133MB/s，借助PCI接口，聲卡可以實(shí)現(xiàn)更多的技術(shù)特性，它可以將波表樣本存放在系統(tǒng)硬盤中，借助PCI的較高帶寬實(shí)現(xiàn)即用即取，這就使得波表聲卡的成本大大減低。在即插即用方面，不會受到諸如中斷分配等問題的困擾。

2022/12/17762.3.4聲卡的性能指標(biāo)與選購1.先進(jìn)的接口方式2022.3.4聲卡的性能指標(biāo)與選購2.優(yōu)秀的音色和較高的信噪比

PCI聲卡一般擁有較高的信噪比（大多數(shù)可以輕易達(dá)到90dB）。較高的信噪比保證了聲音輸出時的音色更純，可以將雜音減少到最低限度。而音色的好壞則取決于產(chǎn)品所選用的音效芯片和卡的加工工藝（良好的布線和接口材料可以有效避免外界信號的干擾）。如果可能的話，購買聲卡前最好先進(jìn)行試聽，耳朵對音色的判斷永遠(yuǎn)是最準(zhǔn)確的。

2022/12/17772.3.4聲卡的性能指標(biāo)與選購2.優(yōu)秀的音色和較高的信噪2.3.4聲卡的性能指標(biāo)與選購3.MIDI合成效果

PCI聲卡的優(yōu)勢之一是可使用先進(jìn)的DLS（DownLoadedSound）技術(shù)，將波表音色儲存于硬盤中，通過聲卡芯片處理，在播放MIDI時調(diào)入內(nèi)存。這樣不但提供了良好的MIDI合成效果又可免去ISA波表聲卡上必須配備的音色庫內(nèi)存，減少了制作成本。除了大容量的波表，好的MIDI合成效果還取決于聲卡上波表合成芯片支持的最大復(fù)音數(shù)。2022/12/17782.3.4聲卡的性能指標(biāo)與選購3.MIDI合成效果202.3.4聲卡的性能指標(biāo)與選購

4.3D音效的支持在ISA時代就有不少標(biāo)榜“3D音效”的聲卡，但由于ISA接口聲卡的帶寬較小，其處理和回放三維音效的能力十分有限。目前PCI聲卡產(chǎn)品的3D音效支持分為兩大派，A3D（AurealSemiconductor開發(fā)的一種突破性的互動3D定位音效技術(shù)）和EAX（EnvironmentalAudioExtensions環(huán)境音效擴(kuò)展集，主要職責(zé)是為游戲加入3D混響效果）。A3D技術(shù)聲稱只要兩個音箱即可營造出不凡的三維效果（4音箱當(dāng)然更好），而EAX則必須有4音箱方能有良好的表現(xiàn)。除此之外，還有使用CRL公司的Sensaura技術(shù)處理三維音效，但效果不是十分理想。2022/12/17792.3.4聲卡的性能指標(biāo)與選購4.3D音效的支持2022.3.4聲卡的性能指標(biāo)與選購5.其他注意事項(xiàng)雖然PCI聲卡性能表現(xiàn)非常不錯，但同時也存在不少問題，如用戶使用MVP3和ALI5芯片組主板，有些聲卡可能和主板不兼容。另外主板集成的聲音芯片，很多屬于低檔產(chǎn)品，對音質(zhì)有較高要求的用戶建議不要購買這類主板，以免今后更換聲卡造成資源的浪費(fèi)。對于中高檔的聲卡，絕不要選配廉價音箱，否則音質(zhì)卡再好也無法表現(xiàn)出來。

2022/12/17802.3.4聲卡的性能指標(biāo)與選購5.其他注意事項(xiàng)2022/2.3.5語音合成

一般來講，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)語音輸出有兩種方法：一是錄音/重放，二是文-語轉(zhuǎn)換。第二種方法是基于聲音合成技術(shù)的一種聲音產(chǎn)生技術(shù)。它可用于語音合成和音樂合成。

計(jì)算機(jī)話語輸出按實(shí)現(xiàn)的功能可以分為兩個檔次。（1）有限詞匯的計(jì)算機(jī)語音輸出它可以采用錄音/重放技術(shù)，或針對有限詞匯采用某種合成技術(shù)，對語言理解沒有要求。可用于語音報(bào)時、汽車報(bào)站等。

（2）基于語音合成技術(shù)的文字-語音轉(zhuǎn)換（TTS）進(jìn)行由書面語言到語音的轉(zhuǎn)換，它并不只是由正文到語音信號的簡單映射，它還包括了對書面語言的理解，以及對語音的韻律處理。2022/12/17812.3.5語音合成

一般來講，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)語音輸出有兩種方

2.3.5語音合成1.合成方法

從合成采用的技術(shù)講可分為；(1)發(fā)聲器官參數(shù)語音合成；(2)聲道模型參數(shù)語音合成；(3)波形編輯語音合成技術(shù)；從合成策略上講可分為頻譜逼近和波形逼近。

2022/12/1782

2.3.5語音合成2022/12/17822.3.5語音合成2.語音基元數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建

任何一個計(jì)算機(jī)言語輸出系統(tǒng)都有語音數(shù)據(jù)庫，用于存儲語音基元。構(gòu)建語音基元數(shù)據(jù)庫重點(diǎn)要考慮兩個問題：基元的選擇和語音數(shù)據(jù)的存儲形式

(1)基元的選擇

基元的選擇有多種方案，目前常用的有次音素、音素、音節(jié)、詞匯、雙音素、三音素等?；x得大，容易獲得較好的音質(zhì)；基元選得小，數(shù)據(jù)量小，拼接靈活，但韻律修飾復(fù)雜。

2022/12/17832.3.5語音合成2.語音基元數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建2022/12.3.5語音合成(2)語音數(shù)據(jù)的存儲形式

語音數(shù)據(jù)的存儲形式可分為兩大類：波形存儲和參數(shù)存儲，這取決于合成算法。為減少數(shù)據(jù)量，一般要對語音數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。波形存儲方式存儲；參數(shù)存儲方式存儲。

3.韻律模擬

（1）自然語言中的韻律特征；

（2）韻律合成及方法；（3）韻律模擬的問題。2022/12/17842.3.5語音合成(2)語音數(shù)據(jù)的存儲形式2022/12.3.6語音識別語音識別是將人發(fā)出的聲音、字或短語轉(zhuǎn)換成文字、符號、或給出響應(yīng)，如執(zhí)行控制、作出回答。語音識別將可能取代鍵盤和鼠標(biāo)成為計(jì)算機(jī)的主要輸入手段，使用戶界面產(chǎn)生一次質(zhì)的飛躍。

1.語音識別系統(tǒng)的分類

（1）按可識別的詞匯量多少劃分

小詞表語音識別：能識別詞匯量小于100。

中詞表語音識別：能識別詞匯量大于100。大詞表語音識別：能識別詞匯量大于1000

2022/12/17852.3.6語音識別語音識別是將人發(fā)出的聲音、字或短語轉(zhuǎn)換成2.3.6語音識別(2)按照語音的輸入方式劃分

孤立詞語語音識別：只識別詞表中的每個條目，無論是單音節(jié)還是短語，條目間有明顯的停頓，條目內(nèi)的音節(jié)要求連續(xù)，這就是孤立詞語音識別。

連接詞語音識別：對連呼詞表中的幾個條目，識別時能切分，給出連呼詞的識別結(jié)果，這種識別需要用到詞與詞之間的連接信息，所以稱為連接詞語語音識別。

連續(xù)語音識別：能識別自然語言中的連續(xù)自然的語音。

2022/12/17862.3.6語音識別(2)按照語音的輸入方式劃分2022/2.3.6語音識別(3)按發(fā)音人劃分

非特定人語音識別：不必經(jīng)使用者訓(xùn)練就可以識別不同發(fā)音者的語音。特定人語音識別：使用前需由特定人對系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練，系統(tǒng)建立相應(yīng)的特征庫后，特定人即可口呼待識詞由系統(tǒng)識別，這樣的系統(tǒng)只能識別訓(xùn)練者的聲音。限定人語音識別：需要限定的幾個人使用同一系統(tǒng)的語音識別系統(tǒng)。(4)說話人識別對說話人的聲文進(jìn)行識別，稱之為說話人識別。這是研究如何根據(jù)語音來辨認(rèn)說話者并確認(rèn)說話者。2022/12/17872.3.6語音識別(3)按發(fā)音人劃分2022/12/172.3.6語音識別2．語音識別系統(tǒng)的最終目標(biāo)

不存在對說話人的限制，即非特定人的。不存在對詞匯量的限制，即基于大詞匯表的。不存在對發(fā)音方式的限制，即可識別連續(xù)自然發(fā)音的。系統(tǒng)的整體識別率應(yīng)該相當(dāng)高，接近于人類對自然語音的識別能力。這也正是聽寫機(jī)系統(tǒng)最終要達(dá)到的目標(biāo)。2022/12/17882.3.6語音識別2．語音識別系統(tǒng)的最終目標(biāo)2022/12.3.6語音識別3．語音識別研究的難點(diǎn)

由于使用者之間在年齡、性別、口音、發(fā)音速度、語音強(qiáng)度、發(fā)音習(xí)慣與方式等方面存在著較大的差異，要實(shí)現(xiàn)對語音的穩(wěn)定識別是不可能的，而要做到能夠排除這些因素的干擾，保留它們的共性，也是很困難的。系統(tǒng)隨著能夠識別的詞匯量增大，所需要的空間和時間的花銷就越多，最終將導(dǎo)致系統(tǒng)識別性能急劇下降而喪失可用性。盡管連續(xù)發(fā)音是人們最為自然的發(fā)音方式，但是識別系統(tǒng)很難也不可能把連續(xù)語音作為一個整體來進(jìn)行識別。實(shí)用的識別系統(tǒng)要求提高語音特征參數(shù)的魯棒性、對不同非高斯噪聲的非敏感性，以及對不同用戶的適應(yīng)能力等，這些復(fù)雜性需求的實(shí)現(xiàn)是非常困難的。2022/12/17892.3.6語音識別3．語音識別研究的難點(diǎn)2022/12/2.3.6語音識別4．語音識別技術(shù)的應(yīng)用

語音識別技術(shù)應(yīng)用于需要以語音作為人機(jī)交互手段的場合，主要是實(shí)現(xiàn)聽寫和命令控制功能。如在辦公自動化領(lǐng)域，對于不能做鍵入動作的殘疾人以及醫(yī)學(xué)、法律、危險(xiǎn)的工作環(huán)境等領(lǐng)域的工作人員，不能用手將信息輸入計(jì)算機(jī)，這些場合使用語音操作計(jì)算機(jī)就越發(fā)顯得重要。電話商業(yè)服務(wù)是語音識別技術(shù)應(yīng)用的又一個主要領(lǐng)域，基于電話線輸入的語言信號識別系統(tǒng)將得到的應(yīng)用，如語音撥號電話機(jī)，具有語音識別能力的電話定票服務(wù)和自動話務(wù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)等。

2022/12/17902.3.6語音識別4．語音識別技術(shù)的應(yīng)用2022/12/2.4

視頻接口2.4.1視頻圖像顯示2.4.2視頻卡的工作原理2.4.3顯卡2022/12/17912.4視頻接口2.4.1視頻圖像顯示2022/12/172.4

視頻接口影像視頻，簡稱視頻（Video），大多數(shù)用于電視、圖像處理有關(guān)技術(shù)的詞匯中。與動畫一樣，視頻由連續(xù)的畫面組成，只是畫面圖像是自然景物的圖像。這些畫面以一定的速率（幀速率，即每秒鐘顯示的幀數(shù)目）連續(xù)地投影在屏幕上，使觀察者具有圖像連續(xù)運(yùn)動的感覺。典型的幀率范圍是24~30FPS，這樣的視頻圖像看起來是光順和連續(xù)的。通常，伴隨著視頻圖像還有一個或多個音頻軌，以提供聲音。

2022/12/17922.4視頻接口影像視頻，簡稱視頻（Video），大多數(shù)用于2.4.1視頻圖像顯示1．顯示系統(tǒng)技術(shù)

為了顯示原始圖像（這里使用的“圖像”是泛指，包括全運(yùn)動視頻）的可接受的復(fù)制圖，需要使用各種顯示系統(tǒng)技術(shù)來解碼信號和壓縮數(shù)據(jù)。在視窗中顯示圖像和全運(yùn)動視頻的一個重要方面是能動態(tài)地重新設(shè)定視窗尺寸來滿足用戶的喜好。重新設(shè)定視窗尺寸會引起顯示像素的數(shù)目變化。

2022/12/17932.4.1視頻圖像顯示1．顯示系統(tǒng)技術(shù)2022/12/12.4.1視頻圖像顯示組合了圖形、圖像和全運(yùn)動視頻的應(yīng)用要求有動態(tài)伸縮的功能，這是由單監(jiān)視器體系結(jié)構(gòu)中的混合與伸縮技術(shù)解決的。在實(shí)踐中，系統(tǒng)的性能可以有相當(dāng)大的變化層次。對于VGA屏幕，這些技術(shù)包括下列方面。

（1）VGA混合

在VGA混合中，來自多個信息源的圖像在圖像采集存儲器中混合。圖像采集存儲器也作為顯示源存儲器。圖像一旦被獲取就固定在存儲器中，它在屏幕上的位置和尺寸也就固定了。

2022/12/17942.4.1視頻圖像顯示組合了圖形、圖像和全運(yùn)動視頻的應(yīng)用要2.4.1視頻圖像顯示（2）可伸縮的VGA混合

IC伸縮器的使用允許了在預(yù)定義的視窗中設(shè)定圖像尺寸和位置。伸縮和重設(shè)會引起存儲器中原始圖像數(shù)據(jù)的丟失，因?yàn)樯炜s和重設(shè)尺寸的結(jié)果也使用同一緩沖器。這對于多數(shù)多媒體應(yīng)用來說是可以的，但是重設(shè)視窗尺寸會引起再次檢索圖像。如果重定尺寸過程看起來不是一個平滑的操作的話，對于某些應(yīng)用來說，這將是十分麻煩的。

（3）雙緩沖VGA混合/伸縮

可以通過提供雙緩沖器來避免原始圖像的丟失。原始圖像保留在獨(dú)立的緩沖器中，這樣就可以動態(tài)地獲得再一次的伸縮和重設(shè)尺寸。雙緩沖器方案在解壓縮緩沖器中保留原始圖像，在顯示緩沖器中存放重定尺寸的圖像。

2022/12/17952.4.1視頻圖像顯示（2）可伸縮的VGA混合2022/2.4.1視頻圖像顯示2.視頻顯示技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

在顯示技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展中決定性的因素是要求越來越高的性能和分辨率，以及能達(dá)到這些條件的可用技術(shù)的情況。下面介紹引入個人計(jì)算機(jī)以來開發(fā)的顯示標(biāo)準(zhǔn)。（1）第一代標(biāo)準(zhǔn)：MDA和CGA（2）第二代標(biāo)準(zhǔn)：EGA（3）第三代標(biāo)準(zhǔn)：VGA（4）第四代標(biāo)準(zhǔn)：XGA

2022/12/17962.4.1視頻圖像顯示2.視頻顯示技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2022/12.4.1視頻圖像顯示3．CRT顯示系統(tǒng)

顯示系統(tǒng)是多媒體系統(tǒng)中最重要的子系統(tǒng)部件之一。顯示系統(tǒng)產(chǎn)生了文本、圖形和視頻的視覺輸出。它是終端用戶看到的視覺輸出。

（1）屏幕尺寸，CRT顯示系統(tǒng)有3種常用的尺寸概念：

顯像管尺寸（Tubesize）是指CRT表面的物理尺寸，即對角線的長度。可視尺寸（Viewablesize）是指顯示器顯示信號的區(qū)域大小。

光柵尺寸（Rastersize）用高和寬兩個參數(shù)來定義屏幕上實(shí)際可以顯示的最大尺寸，常用可看到的最大屏幕背景的大小來表示。2022/12/17972.4.1視頻圖像顯示3．CRT顯示系統(tǒng)2022/12/2.4.1視頻圖像顯示（2）蔭罩和點(diǎn)間距

監(jiān)視器的屏幕由掃描線組成，掃描線由像素陣列組成，屏幕分辨率是由每條掃描線的像素?cái)?shù)乘以掃描線數(shù)定義的。

蔭罩（ShadowMask）是安裝在熒光屏內(nèi)側(cè)的上面刻蝕有數(shù)萬個小圓孔（蔭罩孔）的薄鋼板。大多數(shù)彩色顯示器使用3個電子槍，蔭罩孔的作用在于保證3個電子束共同穿過同一個蔭罩孔，準(zhǔn)確地激發(fā)紅、綠、藍(lán)色熒光粉。每個蔭罩孔對應(yīng)一個熒光粉點(diǎn)組。粉點(diǎn)組之間的距離（即蔭罩孔之間的距離）定義為點(diǎn)間距。顯示屏上的點(diǎn)間距限制了屏幕顯示的最高分辨率。一般情況下，一個像素往往覆蓋多個熒光粉點(diǎn)組，一個像素對應(yīng)于一個熒光粉點(diǎn)組時，顯示達(dá)到最高分辨率。

點(diǎn)間距是用毫米測量的一個組中心到下一個組中心的距離。點(diǎn)間距越小，像素的尺寸就越精細(xì)，在較高分辨率下像素重疊的機(jī)會就越少。很明顯的一個問題是如何從給定的分辨率中計(jì)算出點(diǎn)間距的大小。

2022/12/17982.4.1視頻圖像顯示（2）蔭罩和點(diǎn)間距2022/12/2.4.1視頻圖像顯示（3）熒光粉類型熒光粉是一種涂在顯象管內(nèi)表面的化學(xué)物質(zhì)。紅、綠、藍(lán)熒光粉組成三元組的形式。當(dāng)電子流擊中熒光粉，它就發(fā)光，并產(chǎn)生可見的彩色。熒光粉具有余輝特性——當(dāng)電子流擊中它時，磷光現(xiàn)象消失還需要一段時間。有長余輝熒光粉和短余輝熒光粉兩種。2022/12/17992.4.1視頻圖像顯示2022/12/17992.4.1視頻圖像顯示（4）刷新（或掃描）頻率與閃爍水平刷新頻率或水平掃描頻率是對掃描線顯像速度的衡量，用kHZ（千赫茲）來衡量。標(biāo)準(zhǔn)VGA監(jiān)視器具有的水平刷新頻率是31.51kHZ。垂直刷新頻率或垂直掃描頻頻率與水平刷新率密切相關(guān)；所有的掃描線進(jìn)行顯像都是先從掃描線的起始點(diǎn)（左端）開始，直到掃描線的右端結(jié)束，然后掃描又回到屏幕的起始，開始下一次水平掃描線的掃描（如下一條掃描線）。人眼對較低的垂直刷新頻率很敏感，如果刷新不及時，當(dāng)亮度消退后再刷新，人眼就會感覺到“閃爍”。閃爍會使人眼感覺疲勞。消除閃爍有三種辦法：提高刷新頻率，延長熒光粉的余輝時間，減少亮度。2022/12/171002.4.1視頻圖像顯示（4）刷新（或掃描）頻率與閃爍202.4.1視頻圖像顯示（5）隔行和非隔行掃描隔行（Interlaced）掃描和非隔行（Noninterlaced）掃描（又稱逐行掃描）是指熒光粉被刷新的方式在隔行方式下，顯示器在每遍掃描時隔一行更新一行數(shù)據(jù)，更新整個屏幕的數(shù)據(jù)需要兩遍掃描（奇數(shù)行、偶數(shù)行掃描）。2022/12/171012.4.1視頻圖像顯示（5）隔行和非隔行掃描2022/12.4.1視頻圖像顯示（6）顯示緩沖區(qū)與顏色定義對于PC顯示系統(tǒng)來說，它有兩種顯示模式：字母數(shù)字模式（AlphaNumberMode）和圖形模式（GraphicsMode）。在顯示適配器上，有一塊存儲器，用于存放顯示器時對應(yīng)的格式數(shù)據(jù)，稱為視頻存儲器（VARM）或顯示緩沖器。在字母數(shù)字模式（A/N）下，顯示緩沖器存放顯示字符的代碼（英文ASCII碼，漢字雙字節(jié)內(nèi)碼）和屬性。在圖形模式（AllPointsAddressableMode,APA）下，顯示緩沖器存放的是顯示器屏幕上的像素點(diǎn)的顏色或灰度值矩陣。在圖形模式下，屏幕上一個像素點(diǎn)所能夠顯示出的彩色數(shù)由顯示緩沖器中相應(yīng)的比特?cái)?shù)決定。2022/12/171022.4.1視頻圖像顯示（6）顯示緩沖區(qū)與顏色定義20222.4.1視頻圖像顯示（7）模擬信號接口和數(shù)字信號接口顯示器與顯示板之間的連接線的信號形式有兩種：數(shù)字信號和模擬信號。當(dāng)使用數(shù)字信號時，信號用來表示“1”（電平值為2.4~3.5V）或“0”（0.6V以下），兩條信號線可以表示4種顏色。由此看來，使用數(shù)字信號接口一方面使接口線不規(guī)范，而且隨著顏色數(shù)的增加信號線太多。CGA和EGA顯示系統(tǒng)采用的均是TTL方式的9針數(shù)字接口，但隨著VGA的推出，目前大部分顯示系統(tǒng)采用15針的模擬信號接口。在模擬信號接口中只需有三條RGB信號線傳輸顏色信號，每個信號的電壓變化值為0~5V，不同的電壓強(qiáng)度代表一種顏色深度值。由于電壓是模擬量，因此，RGB信號的組合可獲得無限的顏色值。模擬接口滿足了顯示系統(tǒng)未來發(fā)展的需要。2022/12/171032.4.1視頻圖像顯示（7）模擬信號接口和數(shù)字信號接口22.4.1視頻圖像顯示（8）視頻BIOS視頻基本輸入輸出系統(tǒng)（BIOS）可以放在ROM中，用戶程序調(diào)用它來完成某些與顯示有關(guān)的控制和操作。早期PC的BIOS中包含視頻BIOS，但隨著各種兼容顯示卡的推廣和廣泛應(yīng)用，廠家提供自己的視頻BIOS，它固化在顯示卡上，系統(tǒng)啟動時，通過修改入口的方法，使視頻BIOS指向新的程序。對于一般的應(yīng)用，可以通過INT10H中斷調(diào)用實(shí)現(xiàn)圖形和字符的顯示，但是對于高級的應(yīng)用，必須直接對顯示板的寄存器和顯示緩沖區(qū)進(jìn)行操作，才能達(dá)到高速高效率的顯示。2022/12/171042.4.1視頻圖像顯示（8）視頻BIOS2022/12/2.4.1視頻圖像顯示4．液晶顯示系統(tǒng)液晶顯示系統(tǒng)已經(jīng)廣泛地用于便攜式計(jì)算機(jī)。顯示器經(jīng)常與安裝在顯示板上的筆式輸入裝置共同使用。多數(shù)液晶顯示器的實(shí)現(xiàn)都是使用了后背照明用的熒光管來給顯示器提供足夠的亮度水平。液晶顯示系統(tǒng)必須使用4種基本技術(shù)：被動矩陣單色、主動矩陣單色、被動矩陣彩色、主動矩陣彩色。2022/12/171052.4.1視頻圖像顯示4．液晶顯示系統(tǒng)2022/12/12.4.1視頻圖像顯示（1）被動LCD矩陣顯示被動LCD矩陣顯示將VGA被動LCD屏幕組織成由640列和480行像素（800*600用于SVGA）的矩陣。每個像