多媒體硬件設備系列——

音、視頻轉換卡陳科文主講研究生《多媒體技術》公共課程中南大學信息科學與工程學院一、音頻接口卡1.1音頻卡簡介音頻卡處理音頻信號的PC插卡是音頻卡（AudioCard），又稱聲音卡，聲音卡處理的音頻媒體有數字化聲音（Wave）、合成音樂（MIDI）、CD音頻。

1.1音頻卡簡介聲音是怎樣工作的？從模擬到數字聲源聲波傳聲器模擬電信號數字聲音1.1音頻卡簡介音頻卡的功能音頻的錄制與播放編輯與合成MIDI接口文–語轉換CD-ROM接口游戲接口支持全雙工功能音箱2、Microphone（麥克風輸入）3、Speaker（揚聲器輸出）4、MIDI/GamePort（MIDI/操縱桿端口）7、CD-ROM音頻信號接口6、CD-ROM的接口8、跳接器音頻輸出IDE接口CD-ROM外部音頻設備麥克風操縱桿MIDI聲音裝置1、Linein（線性輸入）5、VolumeControl（音量調節旋鈕）電源跳接線音頻卡的連接方式1.2音頻卡的體系結構音頻卡的體系結構音頻卡由下列部件組成：MIDI輸入/輸出電路；MIDI合成器芯片；用來把CD音頻輸入與線輸入相混合電路；帶有脈沖編碼調制電路的模數轉換器，用于把模擬信號轉換為數字信號以生成波形文件；用來壓縮和解壓音頻文件的壓縮芯片；用來合成語音輸出的語音合成器；用來識別語音輸入的語音識別電路；輸出立體聲的音頻輸出或線輸出的輸出電路等。MIDI接口MIDI合成器語音合成器D/A轉換多通道音頻合成器A/D轉換CD-ROM接口壓縮/解壓縮MIDIIN輸入CDLAUDIORLINEINLMICROPHONERCD驅動器PC的ISA總線PC的ISA總線MIDIOUT輸出MIDITHRULINEOUT線輸入波形和MIDI文件的輸入是來自通過ISA總線的磁盤輸入波形和MIDI文件1.3音頻卡的工作原理數字化聲音處理1.3音頻卡的工作原理混音器二、圖形加速卡2.1顯示卡簡介在CPU和顯示器之間需要一個接口，即顯示卡。根據接口總線標準的不同，顯示卡分為：PCI(PeripheralComponentInterface)接口卡AGP(AcceleratedGraphicsPort)接口卡AGP卡就是常說的圖形加速卡，它能夠充分滿足快速顯示復雜圖像的需求。2.2圖形加速卡的組成圖形加速卡主要由圖形處理芯片、顯示內存和BIOS芯片等組成。RAMDAC芯片集圖形處理BIOS顯存顯存顯存顯存輸出模擬信號2.2圖形加速卡的組成圖形處理芯片圖形加速卡的核心部件，它擁有圖形函數加速器，可提高三維圖形處理中大量的浮點運算和整數運算的速度。顯示內存數據緩沖存儲器BIOS芯片支持光標、參數控制以及存儲器和I/O接口的增強特性2.3圖形加速卡的性能指標圖形加速卡的性能取決于：傳輸帶寬、分辨率、顏色深度、刷新頻率顯存容量。三、視頻卡3.1視頻卡的分類與功能簡介視頻卡的分類視頻采集卡視頻播放卡電視轉換卡3.1.1視頻采集卡視頻采集卡將視頻信號連續轉換成計算機存儲的數字視頻信號（離散）保存在計算機中或在VGA顯示器上顯示，完成這種功能的視頻卡稱之為視頻采集卡，或稱為視頻轉換卡。如果能夠實時完成壓縮，則稱實時壓縮卡。通常可將外部視頻輸入信號疊加在顯示器上，并將視頻輸入信號變換成計算機可存儲的信息保存在硬盤中。只能單幀捕獲的，稱為圖像卡。(1)視頻采集卡功能簡介視頻捕獲卡：捕捉和編輯靜態視頻圖像，完成視頻數字化、編輯以及處理等工作。動態視頻捕獲和播放卡：用于實時動態視頻和聲音的同時獲取及壓縮處理，該卡還具有儲存和播放功能。常用于視覺傳達系統中的現場監控、辦公自動化和多媒體節目創作等場合。(2)視頻采集卡實物圖片視頻采集卡(2)視頻采集卡實物圖片視頻采集卡的連接視音頻信號線視音頻信號線視音頻信號線電視錄象機攝象機VGA輸入VGA輸出S視頻端子視頻捕獲卡VGA顯示卡顯示器VGA回路線VGA數據線3.1.2視頻播放卡功能簡介視頻播放卡將壓縮保存在計算機中的視頻信號數據在計算機的顯示器上播放出來的這種卡稱之為視頻播放卡，或稱解壓縮卡，也稱之為電影卡。3.1.3電視轉換卡功能簡介電視轉換卡分為兩類：電視卡：是將標準的NTSC、PAL、SECAM電視信號轉換成VGA信號在計算機屏幕上顯示是一塊能接收全頻道、全制式彩色電視節目的視頻信號的轉換卡，它的輸出與電腦的CRT制式匹配。TV編碼器：它將計算機的VGA信號轉換為NTSC、PAL、SECAM等標準的視頻信號在電視上播放或進行錄像，多用于廣告電視片的后期處理。3.2視頻卡的工作原理視頻卡的主要功能全活動數字圖像的顯示、抓取、錄制、支持MicrosoftVideoforWindows；可以從錄像機（VCR）、攝像機、ID、IV等視頻源中抓取定格，存儲輸出圖像；近似真彩色YUV格式圖像緩沖區，并可將緩沖區映射到高端內存；可按比例縮放、剪切、移動、掃描視頻圖像；色度、飽和度、亮度、對比度及R、G、B三色比例可調；可用軟件選端口地址和IRQ；具有若干個可用軟件相互切換的視頻輸入源，以其中一個做活動顯示。3.2.1視頻采集卡的工作原理視頻采集卡的工作原理視頻信號源、攝像機、錄像機或激光視盤的信號首先經過A/D變換，送到多制式數字解碼器進行視頻解碼得到YUV數據，然后由視頻窗口控制器對其進行剪裁，改變比例后存入幀存儲器。幀存儲器的內容在窗口控制器的控制下，與VGA同步信號或視頻編碼器的同步信號同步，再送到D/A變換器變成模擬的RGB信號，同時送到數字式視頻編碼器進行視頻編碼，最后輸出到VGA監視器及電視機或錄像機。(1)電路結構視頻采集卡的電路結構(2)視頻數字化A/D變換和數字解碼(3)窗口控制器:PC接口窗口控制器:

畫面剪裁與縮放視頻輸出視頻采集卡的輸出部分幀存儲器系統D/A轉換和矩陣變換(顏色空間轉換)視頻信號和VGA信號的疊加多制式數字視頻信號編碼部分3.2.2多功能視頻卡的性能指標多功能視頻卡的主要