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标 题: 图形加速卡技术论坛：4.拓展知识—显卡的接口和功能
发信站: 荔园晨风BBS站 (Tue Jul 29 15:15:01 2003), 站内信件
http://bbs.gzeasy.com/index.php?showtopic=35634
图形加速卡技术论坛：4.拓展知识—显卡的接口和功能
回顾：“显卡的职责”里，我重点的给大家介绍了一下显卡作为 3D 加速卡时的工
作流程，与每个流程的大概功能。我们再来回顾一下有哪四个过程：几何变换，光
照，设定 和 光栅化。对了，在几何变换后面，还附加有裁剪。这就是光栅图形的
基本生成步骤了。可是呢，显卡也不光是为了玩游戏的，否则就该叫“游戏卡”了
。好，让我们来看…
还有，感谢网友们的支持和厚爱，正是有你们的支持，我才有信心一直写下来，希
望大家都能学到有用的知识
正题：拓展知识 ---- 显卡的接口和功能
其实除了 3D 处理，显卡还有很多的功能，尤其是具有视频相关的一些功能。不过
，这些功能有些是做为扩展功能被制造商附加在显卡上的，所以我下面说的，并不
是每个人的显卡都有这些功能哦！我们先来看最简单的：
一、VGA 输出接口
呵呵，你一定在笑我吧，VGA 接口，这个也说？我想所有用电脑的朋友都知道 VGA
这个缩写吧，可是既然要介绍显卡，当然要全面一点喽。VGA 接口是很早以前就
制定出来的接口规范了，最早的 VGA 标准分辨率为 640x480, 16 色。VGA 的输出
信号呢，是模拟信号，也就是说它通过输出不同的电压强度来达到表示不同色彩的
目的，R,G,B 分别用 3 条信号线来传输。
大家都应该知道 CRT(阴极射线管) 显示器是怎样工作的吧，通过电子枪从左到右
，从上到下的扫描，一幅图像就呈现在了显示器上。关于显示器的详细原理呢，由
于不涉及到显卡的范畴，我就不详谈了，具体的资料也有很多。我介绍 CRT 的主
要目的，是因为 VGA 接口的信号本身就是为 CRT 显示器量身制定的(Oh, 我的
LCD 怎么会是 VGA 接口…. faint)。显示器不断的扫描，而电子枪的电压强度也
要随之而变化，这个变化的信号就是显卡的 VGA 接口提供的。
这里我要提醒大家，既然是模拟信号，那么必然存在信号衰减的问题。所以这时候
模拟信号的传输质量，就和显卡的模拟输出电路，VGA 接口 和 线缆，以及显示器
内的电路设计息息相关了。好，让我们来看看 VGA 接口部分有什么东东：
1.1 模拟输出电路
模拟输出电路，主要有 RAMDAC 和 低通滤波电路(Low-Pass Filter) 组成。
RAMDAC 的全称是：RAM Digital/Analog Converter。也就是内存数字/模拟转换器
。它的职责是把显卡内存(也就是显存啦！)里储存的屏幕数据 (也被称作帧缓存
Framebuffer) 转换成高低变化的电信号，然后输出给显示器用的。要显示图像，
显卡输出信号的速度和显示器接受信号的速度必须是完全一致的，也就是要做到同
步。这么一来，RAMDAC 也要搭载一定的频率来给显示器提供模拟信号了。以前的
显卡，RAMDAC 都是独立的芯片，所以我们拿一张老的显卡，可以看到卡上有一个
(或多个) 芯片，上面赫赫写着 RAMDAC 的，就是这个了。而新型的显卡，它们的
图形核心都有很高的集成度，所以 RAMDAC 也被集成到了图形核心里了。
低通滤波电路的作用，我想看名字大家也能猜得差不多，就是滤掉高频杂讯，让低
频信号通过… 其实这个低通滤波电路也不简单呢！凡是模拟信号电路，都存在一
个信号保真度的问题。滤波电路也一样，存在一个信号截止频率范围的设定。也就
是说，模拟信号不可能从一个频率一刀切下，总会存在还原度不佳的可能，所以在
低通滤波电路的设计上，较好的显卡往往采用 4 层，甚至 5 层电路来逼近，也就
是尽量做到能把高/低频信号分割的干净，这对于模拟信号输出质量的提高很有帮
助。比如 Matrox Parhelia-512 的模拟输出部分就采用了 5 层低通滤波电路来保
证信号的纯净。
1.2 EMI 电磁屏蔽电路
拿起一张显卡，大家都能看到，在蓝色的 VGA 接口后面，有着密密麻麻的元件位
置，可是你仔细看的话，可以发现有好多的元件位都是空着的。这是怎么回事呢？
其实在 VGA 的输出端前面的很多元件，是为了降低显卡输出信号的电磁辐射而设
计的。这个电路的元件的使用尤其挑剔，如果元件不好的话将严重的降低信号的质
量。所以只有很少数的高档显卡真正的使用了这部分的设计。而其他的显卡，在电
磁辐射量允许的情况下，会省略这部分的电路，所以有很多的显卡 VGA 端口处都
空很多元件，那些就是给 EMI 电磁屏蔽电路预留的位置(预留？它会回来吗？呵呵
)…
二、TV 输出功能 (TV-OUT)
这个是现在民用级显卡上很常用的功能，很多中/高档的显卡已经把它当作标准配
置了。TV-OUT 的功能当然就是输出显示信号到电视咯，而 TV-OUT的接口一般有两
种，即 TV 上常用的 同轴信号端口 和 S-Video 信号端口，而信号的格式，也有
NTSC 和 PAL 两种国际标准。为了支持 TV-OUT 功能，显卡上也必然要有负责处
理这部分信号转换的电路。同样的，以前的显卡会有外置的 TV-OUT 芯片，而新型
的图形处理核心也把它集成到了里面 ( 哇噻，好厉害！什么都能集成？)
TV-OUT 功能对于民用级的显卡来说，是非常实用的，因为它可以把电脑的屏幕输
出到电视上，从而让播放视频，玩游戏的功能可以在大屏幕电视的帮助下变得更有
趣。
三、VIVO：我们是视频采集卡
很多朋友都问：VIVO 是什么？顾名思义，VIVO – Video In Video Out，即 视频
输入输出。相对于 TV-OUT 来说，VIVO 最大的不同就在于它的视频输入上。这种
显卡可以通过同轴信号接口 或 S-Video 接口把 NTSC/PAL 图像信号接收进来，也
就是说，它可以完成视频信号的采集功能。大家都知道，把显存里的数字信号输出
到模拟信号接口，需要 DAC(数字/模拟转换器)的帮助，而 NTSC/PAL 信号也属于
模拟信号，那么采集它们的时候，就要进行互逆的过程了：ADC(Analog/Digital
Converter 模拟/数字转换器)。VIVO 功能一般都通过外置的芯片来支持，因为需
要 ADC 的过程。而一些最新的图形核心，把 VIVO 功能也集成到了里面(…) 如
GeForce FX 5900 系列。
拥有 VIVO 功能的显卡数量就没有只拥有 TV-OUT 功能的显卡那么多了。有少数的
厂商才给某些型号的显卡配备 VIVO 功能。这样的功能对于需要录制影片节目，或
拥有摄像机的朋友来说，比较实用。因为它可以把影片或摄像机的信号输入电脑，
保存在硬盘上。可是要想通过显卡看电视，VIVO 功能是不行的。因为它缺少了接
受电视信号所特有的部分：高频头。
四、TV 接收功能
拥有TV 接收功能的显卡，属于真正的多功能复合卡。它的种类就更加少了。如果
大家见过 TV 卡(就是单纯用来接收电视信号的扩展卡) 的话，一定见过它上面那
个用金属包着的，大大的，方方的，怪怪的盒子。这个就是高频头。高频头所起的
作用就是把从空中，或有线电视网络接受到的调制好的电视高频信号，转换成可供
采集的视频信号。正因为是高频信号，所以很容易受到干扰。所以优质的高频头用
料，做工都非常的棒，而价格也很昂贵。我们最常见的带 TV 接收功能的显卡有
ATI 的 AllInWonder 系列显卡 等等。
有了 TV 接收功能，你的电脑就变成电视机了 呵呵。很多 TV 接收卡还附赠了遥
控器，以使你的电脑看起来更像个电视(1万多元买个小电视……)。最重要的是，
你不仅能看电视，还可以把好看的节目录下来，以后慢慢回味，或留作纪念。
五、数字时代的开始：DVI
显卡上配 DVI 接口，大概在近两年里才开始兴起。DVI 的全称是 Digital Visual
Interface。即：数字视频界面。相比 VGA 接口的模拟信号，DVI 输出的则是数
字信号。这样，显示信号将 100% 的被完好的传输到显示器里。DVI 所对应的是数
字显示设备，即 LCD 液晶显示器，Plasma 等离子显示器 等等的显示装置。原因
是液晶显示器和等离子显示器的显示原理都是基于数字信号的，这样当接受到 DVI
所输出的数字信号后，就可以方便的直接将它显示出来了。
关于 DVI 的详细信息，我给大家一个网址，这是 DVI 的制定组织 DDWG 的网站，
大家可以到这里找自己想要得信息：http://www.ddwg.org/
这里我想解释两个大家常见的问题：
5.1 DVI 转 VGA 的接头是怎么回事？
其实 DVI 接口在制定的时候，保留了模拟信号输出的通道。DVI 一共有两种接口
：DVI-D (Digital only) 和 DVI-I(Integerated)。DVI-D 的信号就是单纯的数字
信号，而 DVI-I 则是保留模拟信号通道的 DVI 接口，大家可以找一个 DVI 接口
的显卡来看 (怎么不贴图？哦，你自己找找看实物，印象比较深嘛！)，它的左边
有一个十字形的接口，这个呢，就是模拟信号的通道，而右边则是三排规则的接口
，这个就是 数字信号通道啦！
所以，可以利用 DVI-I 的模拟信号通道，来输出模拟信号。到这里，大家就别再
问 DVI 能转 VGA，VGA 怎么就不能转 DVI 的傻傻问题了哦 呵呵
5.2 液晶显示器的 VGA 接口又怎么解释？
这个问题，是不太好解释(#%@#%#@%#@)。按道理说，LCD 液晶显示器都应该配备
DVI 接口来接受纯净的数字信号，这样现实效果会好很多。VGA 信号输入到液晶显
示器后，还要进行 ADC 的转换，才能被显示出来。这样看：如果用 DVI 接口来接
液晶显示器的话，路径是这样的：
显存的数字信号 => 编码 => DVI => 显示器 => 解码 => 显示
其中的“编码”和“解码”过程，是 DVI 标准所制定的，不过因为是纯数字无损
编码，所以没有任何损失的
而用 VGA 接口，则变成了这样：
显存的数字信号 => DAC => VGA 传输(损耗) => 显示器 => ADC => 显示….
大家都能看出来后面的做法是多么的可笑啊！从数字到模拟，然后把模拟信号传输
过去，加上损耗和干扰，再还原成数字信号……可是为什么家用级的显示其都只有
VGA 接口呢？我想可能是出于兼容性的考虑。由于现阶段 VGA 接口的显卡占绝大
多数，所以商家怕出现“买到显示器插不上”的尴尬情况，决定用 VGA 接口。另
一方面的原因，则是商业原因。DVI 作为后来才发展起来的接口技术，虽然对于数
字显示有着先天的优势，而且成本并不高昂，可是厂商出于利益考虑，就只能通过
这种手段来提高 DVI 制品的收入了。一旦数字显示技术普及，DVI 接口一定会受
到更广泛的应用。
六、3D 立体眼镜
好玩吧，3D 立体眼镜。我想绝大多数人都没有体验过戴上它玩 3D 游戏是什么感
觉。
其实它的原理是这样的：人的眼睛判断物体的远近，其实是由物体在两个眼睛里成
像的细微差别来判断的。你可以做一个试验，伸出双手，两手各握一支笔，一上一
下的顺着视线对成一条直线。用两只眼睛的话，你一定可以轻而易举的把两只笔对
成一条竖线(做不到？%#$%$#%快去找眼科医生检查…)。好了，现在闭上一只眼，
再试着把它们对成一条直线… 是不是很困难了 呵呵。就是这样，要看到真正的立
体物体，两眼的图像是不同的。
3D 立体眼镜的原理，就是通过让左/右 眼看到不同的图像，来让大脑认为你看到
的东西是“立体”的。怎么能看到不同的图像？！是这样的：当 3D 立体眼镜被激
活的时候，游戏的 3D 场景渲染过程会发生一些变化。这时候显示器将以换页交替
的方式，轮流的显示出左/右眼的画面(怎么做的？就是移动游戏里摄像机的位置啊
！)。而此时，3D 眼镜便偷偷的轮流挡住你的右眼和左眼(通过液晶片的变色)，这
样显示器显示左眼画面的时候，你用左眼看；显示器显示右眼画面的时候，你用右
眼看…你看到立体画面了！呵呵 基本的原理就是这样的。
这篇写了这么多有关显卡功能的东西，有的地方可能比较难理解，不好意思咯…
大家慢慢的看，一定能看懂的！呵呵 我们总结了显卡的 六大功能/接口：VGA,
TV-OUT, VIVO, TV-IN, DVI, 3D Glasses。其他一些奇异的功能，我就不说了，我
们只讲潮流嘛 呵呵
就到这里了，再见哦~~
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