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计算机散热的原理与技术解析[中]

计算机散热的原理与技术解析[中]
计算机散热的原理与技术解析[中]

散热的原理与技术解析-中(1)

在本文的第一部分,我们主要探讨了如何快速将热量带离热源,主要涉及热传递三种基本方式中的热传导方面。但对一个完整的散热器而言,这是远远不够的,因为这样只是将热量转移到散热本体上,如果不高效地将这些热量与外界环境热交换,散发到外界环境中去,则散热将成为一句空话:随着热量在散热本体上的积存,其散热能力,特别是热源与散热器底座的传导能力,将急速下降,试想一下极端的情况,一旦散热本体的温度与热源的温度相当时,无论散热器材质的热传导系数多高,都无法将热量从热源中带出了。

要提高散热效率,这时候需要考虑主要涉及两个方面,1,在从热源带走同样热量的前提下,如何尽量减小散热器自身温度的上升幅度,比如说同样的热量,使得散热器A自身的温度上升20度,而散热器B则可以只上升5度,这样两款散热器的效能优劣是显而易见的。而从热传导的基本公式为“Q=K×A×ΔT/ΔL”也可看出,只有散热器自身的温度上升速度慢下来,才能保持热源与散热器的温差,从而最终保证热传导的效率。这方面主要牵涉到散热器材质的比热;2,如何加强散热器与外部环境的热交换能力,将热量驱离散热器,这方面的技术覆盖范围相当广,如风冷通过强制对流的方式将热量自散热器带走,而被动散热则往往巨大的散热面积与空气进行热交换,等等。

本文将主要以风冷散热器为例分析相应的技术原理与实现策略,当然其中的大部分的探讨同样也适用于被动散热、水冷与热管等散热技术。至于对其他散热方式如水冷、热管等的的探讨将放到本文的下一部分,到时候再详细探讨与外界环境的不同热交换方式的实现。

散热器材质的比热

散热器与环境的热交换

当热量传到散热器的顶部后,就需要尽快地将传来的热量散发到周边环境中去,对风冷散热器而言就是要与周围的空气进行热交换。这时,热量是在两种不同介质间传递,所依循的公式为Q=α X A X ΔT,其中ΔT为两种介质间的温差,即散热器与周围环境空气的温度差;而α为流体的导热系数,在散热片材质和空气成分确定后,它就是一个固定值;其中最重要的A是散热片和空气的接触面积,在其他条件不变的前提下,如散热器的体积一般都会有所限制,机箱内的空间有限,过大会加大安装的难度,而通过改变散热器的形状,增大其与空气的接触面积,增加热交换面积,是提高散热效率的有效手段。、要实现这一点,一般通过用鳍片式设计辅以表面粗糙化或螺纹等办法来增大表面积。

当热量传递给空气后,和散热片接触的空气温度会急速上升,这时候,热空气应该尽可能和周围的冷空气通过对流等热交换方式来将热量带走,对风冷散热器来说,最主要的手段便是提高空气流动的速度,使用风扇来实现强制对流。这点主要和风扇的设计和风速有关,散热器风扇的效能(例如流量、风压)主要取决于风扇扇叶直径、轴向长度、风扇转速和扇叶形状。风扇的流量大都采用CFM为单位(英制,立方英尺/分钟),一个CFM大约为0.028mm3/分钟的流量。

散热的原理与技术解析-中(2)

散热器材质的选择

需要指出的是,在本系列文章中,为说明方便,在散热器材质方面,我们分别从提高热量从热源转移到散热器的效率,即选择具有高传导能力的材质,和提高散热器的容热能力,即选择高比热的材质,两个侧面进行探讨,不过,在实际散热器的设计中,对应的二者之间的选择则不是分离的,尤其在中低端风冷散热器的设计中,出于降低成本的目的,更多的是将二者综合起来考虑,通过使用热传导能力和比热两方面相对均衡的一种材质达到相对尚可的效果。当然,对高端散热器而言,仅仅使用一种材质则未必达到理想的性能指标,则需考虑使用热传导能力强的材质与比热较大的材质等至少两种以上材质结合。

一般说来,普通风冷散热器自然要选择金属作为散热器的材料。对所选用的材料,希望其同时具有高比热和高热传导系数,铝的这两个参数都居于前列,是一个相当不错的选择。由于铝具有密度小,延展性好,易于加工等特点,当然,价格远比铜之类便宜,所以目前绝大多数散热器都采用铝作为主要材料。不过,纯铝硬度不足,切削性能差,所以在实际生产中,厂商门为了保证产品有适当的硬度,都采用铝合金来制造实际产品(铝约占总成分的98%),当然掺杂了其他金属会导致散热性能有所降低,不过,铝优良的导热能力在铝合金身上基本上得到保留。

相比较而言,铜和铝合金二者同时各有其优缺点:铜的导热性好,但价格较贵,加工难度较高,重量过大,且铜制散热器热容量较小,而且容易氧化。另一方面纯铝太软,

不能直接使用,都是使用的铝合金才能提供足够的硬度,铝合金的优点是价格低廉,重量轻,但导热性比铜就要差很多。

纯铝散热器

纯铝散热器是早期最为常见的散热器,其制造工艺简单,成本低,到目前为止,纯铝散热器仍然占据着相当一部分市场。为增加其鳍片的散热面积,纯铝散热器最常用的加工手段是铝挤压技术,而评价一款纯铝散热器的主要指标是散热器底座的厚度和

Pin-Fin比。Pin是指散热片的鳍片的高度,Fin是指相邻的两枚鳍片之间的距离。Pin-Fin比是用Pin的高度(不含底座厚度)除以Fin,Pin-Fin 比越大意味着散热器的有效散热面积越大,代表铝挤压技术越先进。

纯铜散热器

铜的热传导系数是铝的1.69倍,所以在其他条件相同的前提下,纯铜散热器能够更快地将热量从热源中带走。不过铜的质地是个问题,很多标榜“纯铜散热器”其实并非是真正的100%的铜。在铜的列表中,含铜量超过99%的被称为无酸素铜,下一个档次的铜为含铜量为85%以下的丹铜。目前市场上大多数的纯铜散热器的含铜量都在介于两者之间。而一些劣质纯铜散热器的含铜量甚至连85%都不到,虽然成本很低,但其热传导能力大大降低,影响了散热性。此外,铜也有明显的缺点,成本高,加工难,散热器质量太大都阻碍了全铜散热片的应用。红铜的硬度不如铝合金AL6063,某些机械加工(如剖沟等)性能不如铝;铜的熔点比铝高很多,不利于挤压成形( Extrusion )等等问题。

散热的原理与技术解析-中(3)

虽然,目前最常用的散热片材料是铜和铝合金,铝合金容易加工,成本低,是应用最多的材料,而铜较高的热传导系数,使得其瞬间吸热能力比铝合金好,但散热的速度就较铝合金要慢。因此,无论纯铜、纯铝、还是铝合金散热器,都有一个致命的缺陷:由于只使用一种材质,虽然基本的散热能力能够满足轻度散热的需要,但由于无法很好地均衡热传导能力和热容量能力两个方面的要求,在散热要求较高的场合便未免有些力不从心了。

铜铝结合技术

在考虑了铜和铝这两种材质各自的缺点后,目前市场部分高端散热器往往采用铜铝结合制造工艺,这些散热片通常都采用铜金属底座,而散热鳍片则采用铝合金,当然,除了铜底,也有散热片使用铜柱等方法,也是相同的原理。凭借较高的导热系数,铜制底面可以快速吸收CPU释放的热量;铝制鳍片可以借助复杂的工艺手段制成最有利于散热的形状,并提供较大的储热空间并快速释放,这在各方面找到了的一个均衡点。

热量从CPU核心散发到散热片表面,是一个热传导过程。对于散热片的底座而言,由于直接与高热量的小面积热源接触,这就要求底座能够迅速将热量传导开来。散热片

选用较高热传导系数的材料对提高热传导效率很有帮助。通过热传导系统对照表可以看出,如铝的热传导系数237W/mK,铜的热传导系数则为401W/mK,而比较同样体积的散热器,铜的重量是铝的3倍,而铝的比热仅为铜的2.3倍,所以相同体积下,铜质散热器可以比铝质散热器容纳更多的热量,升温更慢。同样厚度的散热器底座,铜不但可以快速引走热源如CPU Die的温度,自己的温度上升也比铝的散热片缓慢。因此铜更适合做成散热器的底面。

不过,这两种金属的结合比较困难,铜和铝之间的亲和力较差,如果接合处理不好,便会产生较大的介面热阻(即两种金属之间由于不充分接触而产生的热阻)。在实际设计和制造中,厂商总是尽可能降低介面热阻,扬长避短,往往这也体现了厂商的设计能力与制造工艺。

常见的铜铝结合工艺包括:

扦焊

扦焊是采用熔点比母材熔点低的金属材料作为焊料,在低于母材熔点而高于焊料熔点的温度下,利用液态焊料润湿母材,填充接头间隙,然后冷凝形成牢固接合界面的焊接方法。主要工序有:材料前处理、组装、加热焊接、冷却、后处理等工序。常用的扦焊方式是锡扦焊,铝表面在空气中会形成一层非常稳定的氧化层(AL2O3),使铜铝焊接

难度较高,这是阻碍焊接的最大因素。必须要将其去除或采用化学方法将其去除后并电镀一层镍或其它容易焊接的金属,这样铜铝才能顺利焊接在一起。

散热片上的铜底是进行热的传导,要求的不仅是机械强度,更重要的是焊接的面积要大(焊着率要高),才能有效地提升散热效能,否则不断不会提升散热效能,反而会使其比全铝合金的散热片更加糟糕。

贴片、螺丝锁合

贴片工艺是将薄铜片通过螺丝与铝制底面结合,这样做的主要目的是增加散热器的瞬间吸热能力,延长一部分本身设计成熟的纯铝散热器的生命周期。经过测试发现:在铝散热片底部与铜块之间使用高性能导热介质,施加80Kgf的力压紧后用螺丝将其锁紧,其散热效果与铜铝焊接的效果相当,同样达到了预计的散热效能提升幅度。

这种方法较焊接简单, 而且品质稳定,制程简单,投入设备成本较焊接低,不过只是作为改进,所以性能提升不明显。虽然有散热膏填充,铜片与铝底之间的不完全接触仍然是热量传递的最大障碍。

制造的主要工序有:铜片裁切、校平(平面度小于0.1mm、钻孔、涂抹导热介质钻孔、攻牙、清洗、强力预压程序、两段式锁合作业、定扭力锁螺丝。

贴片工艺的重点在于控制好铜、铝平面度和粗糙度,以及锁螺丝的扭力等因素,即可得到一定的效能提升,是一种不错的铜铝结合方式。如果使用的导热介质性能低劣,或是铜块平整度不良,热量就不能顺利地传导至铝的散热片表面,使散热效果大打折扣。另外,螺丝的锁合力和铜材的纯度不够,都是不良的影响因素。

散热的原理与技术解析-中(4)

铜铝结合技术

塞铜嵌铜

塞铜方式主要有两种,一种是将铜片嵌入铝制底板中,常见于用铝挤压工艺制造的散热器中。由于铝制散热器底部的厚度有限,嵌入铜片的体积也受到限制。增加铜片的主要目的是加强散热器的瞬间吸热能力,而且与铝制散热器的接触也很有限,所以大多数情况下,这种铜铝散热器比铝制散热器的效果好不了多少,在接触不良的情况下,甚至为妨碍散热。还有一种是将铜柱嵌入鳍片呈放射状的铝制散热器中。Intel原装散热器就是采用了这样的设计。铜柱的体积较大,与散热器的接触较为充分。采用铜柱后,散热器的热容量和瞬间吸热能力都能增长。这种设计也是目前OEM采用较多的。

比较少见的三角底座

塞铜工艺在制造中一般通过如下方式实现:

机械式压合

机械式压合方式是将一块直径尺寸大于铝孔径的铜块,通过机械的方式,将其压合在一起,因为铝有延展性,所以铜可以在常温下与铝质散热片结合,这种方式的结合的效果也是比较可观,但有一个致命的缺点就是铜在被挤压进入铝孔的过程中,铝孔内表面容易被铜刮伤,严重影响热的传导。这要通过合理搭配过盈量以及优化设计铜块的形状来避免此类问题的产生。

热胀冷缩结合

在铝的散热片底部加工一个直径ψ=D1的圆孔,另外做一个直径ψ=D1+0.1MM 的铜柱,利用金属材料的热胀冷缩特点,将铝质散热片加热至400℃,其受热膨胀圆孔直径扩张至D1+0.2MM以上。利用专门机器在高温下将常温(或冷却后的)铜柱快速塞入铝质散热片之圆孔内,待其冷却收缩后,铜柱与铝质散热片就能紧密结合一体。这也是一种可靠的方法,其铜铝稳定性很高,由于没有使用第三方介质,结合紧密度最佳。塞铜工艺可以大幅度降低接触面间的热阻,不但保证了铜铝结合的紧密程度,更充分利用了两种金属材料的散热特性。

但要注意铜柱和圆孔的直径尺寸及表面粗糙度的品质控制,这些会对其散热效果有一定的影响。

在经过塞铜工艺处理后,散热器底面往往还要经过“铣”和“磨”处理。铣工艺针对塞铜处理中的铜芯。磨工艺则针对整个散热片底部进行磨平处理。

锻造工艺(冷锻)

锻造工艺主要由ALPHA公司掌握,其是在金属的特殊物理状态(降伏状态)下用高压将其压入锻造模具,并在模具上预置铜块,塞入降伏态的铝中。由于降伏态时铝的特殊性质(非液态,柔软,易于加工),铜和铝可以完美的结合,达到中间无空隙,介面热阻很小。锻造工艺难度大,成本高,所以成品价格高昂,属于非主流产品。采用这种工艺的散热片一般都带有许多密密麻麻的针状鳍片。这种工艺制造的散热片样式丰富,设计的想象空间较大,但成本也相对较高。

插齿(Crimped Fin)

插齿工艺大胆改进传统的铜铝结合技术。先将铜板刨出细槽,然后插入铝片,其利用60吨以上的压力,把铝片结合在铜片的基座中,并且铝和铜之间没有使用任何介质,

从微观上看铝和铜的原子在某种程度上相互连接,从而彻底避免了传统的铜铝结合产生介面热阻的弊端,大大提高了产品的热传到能力,并且可以生产铜片插铝座,铜片插铜座等各种工艺产品,来满足不同的散热热需求。这种技术充分的延长了一部分铜铝结合技术的寿命。

除了上面介绍的外,还有一些铜铝结合的方法,但工艺主要都是得保证铜与铝的热接触面的结合品质。否则其散热效果还不如全铝合金散热片。新的制程是需要不断验证,不断改进,最终才会达成预期的效果,在选用铜铝结合的散热器时切不可只看外观,只有实际对比才能买到一个品质优良的铜铝结合散热器。

散热的原理与技术解析-中(5)

散热器的加工成型技术

从某些角度看,散热器的加工成型技术决定了散热器的最终性能,也是厂商技术实力的最重要体现。目前散热器的主流成型技术多为如下几类:

铝挤压技术(Extruded)

铝挤压技术简单的说就是将铝锭高温加热至约520~540℃,在高压下让铝液流经具有沟槽的挤型模具,作出散热片初胚,然再对散热片初胚进行裁剪、剖沟等处理后就做成了我们常见到的散热片。铝挤压技术较易实现,且设备成本相对较低,也使其在前些年的低端市场得到广泛的应用。一般常用的铝挤型材料为AA6063,其具有良好热传导率(约160~180 W/m.K)与加工性。不过由于受到本身材质的限制散热鳍片的厚度和长度之比不能超过1:18,所以在有限的空间内很难提高散热面积,故铝挤散热片散热效果比较差,很难胜任现今日益攀升的高频率CPU。

铝压铸技术

除铝挤压技术外,另一个常被用来制造散热片的制程方式为铝压铸,通过将铝锭熔解成液态后,填充入金属模型内,利用压铸机直接压铸成型,制成散热片,采用压注法可以将鳍片做成多种立体形状,散热片可依需求作成复杂形状,亦可配合风扇及气流方向作出具有导流效果的散热片,且能做出薄且密的鳍片来增加散热面积,因工艺简单而被广泛采用。一般常用的压铸型铝合金为ADC12,由于压铸成型性良好,适用于做薄铸件,但因热传导率较差(约96 W/m.K),现在国内多以AA1070 铝料来做为压铸材料,其热传导率高达200 W/m.K 左右,具有良好的散热效果。

不过,以AA1070 铝合金压铸散热器存在着一些其自身无法克服的先天不足:

(1)压铸时表面流纹及氧化渣过多,会降低热传效果。

(2)冷却时内部微缩孔偏高,实质热传导率降低(K<200 W/m.K)。

(3)模具易受侵蚀,致寿命较短。

(4)成型性差,不适合薄铸件。

(5)材质较软,容易变型。

随着CPU主频的不断提升,为了达到较好的散热效果,采用压铸工艺生产的铝质散热器体积不断加大,给散热器的安装带来了很多问题,并且这种工艺制作的散热片有效散热面积有限,要想达到更好的散热效果势必提高风扇的风量,而提高风扇风量又会产生更大的噪音。

散热的原理与技术解析-中(6)

散热器的加工成型技术

接合型制程

这类散热器是先用铝或铜板做成鳍片,之后利用导热膏或焊锡将它结合在具有沟槽的散热底座上。结合型散热器的特点是鳍片突破原有的比例限制,散热效果好,而且还可以选用不同的材质做鳍片。此制程之优点为散热器Pin-Fin比可高达60以上,散热效果佳,且鳍片可选用不同材质制作。

其缺点在于利用导热膏和焊锡接结合的鳍片与底座之间会存在介面阻抗问题,从而影响散热,为了改善这些缺点,散热器领域又运用了2种新技术。

首先是插齿技术,它是利用60吨以上的压力,把铝片结合在铜片的基座中,并且铝和铜之间没有使用任何介质,从微观上看铝和铜的原子在某种程度上相互连接,从而彻底避免了传统的铜铝结合产生介面热阻的弊端,大大提高了产品的热传到能力。

其次是回流焊接技术,传统的接合型散热片最大的问题是介面阻抗问题,而回流焊接技术就是对这一问题的改进。其实,回流焊接和传统接合型散热片的工序几乎相同,只是使用了一个特殊的回焊炉,它可以精确的对焊接的温度和时间参数进行设定,焊料采用用铅锡合金,使焊接和被焊接的金属得到充分接触,从而避免了漏焊空焊,确保了鳍片和底座的连接尽可能紧密,最大限度降低介面热阻,又可以控制每一个焊点的焊铜融化时间和融化温度,保证所有焊点的均匀,不过这个特殊的回焊炉价格很贵,主板厂商用的比较多,而散热器厂商则很少采用。一般说来,采取这种工艺的散热器多用于高端,价格较为昂贵。

可挠性制程

可挠性制程通过先将铜或铝的薄板,以成型机折成一体成型的鳍片,然后用穿刺模将上下底板固定,再利用高周波金属熔接机,与加工过的底座焊接成一体,由于制程为连续接合,适合做高厚长比的散热片,且因鳍片为一体成型,利于热传导的连续性,鳍片厚度仅有0.1mm,可大大降低材料的需求,并在散热片容许重量内得到最大热传面积。为达到大量生产,并克服材质接合时之接口阻抗,制程部份采上下底板同时送料,自动化一贯制程,上下底板接合采高周波熔焊接合,即材料熔合来防止接口阻抗的产生,以建立高强度、紧密排列间距的散热片。由于制程连续,故能大量生产,且由于重量大幅减轻,效能提升,所以能增加热传效率。

锻造制程

锻造工艺就是将铝块加热后将铝块加热至降伏点,利用高压充满模具内而形成的,它的优点是鳍片高度可以达到50mm以上,厚度1mm以下,能够在相同的体积内得到最大的散热面积,而且锻造容易得到很好的尺寸精度和表面光洁度。但锻造时,由于冷却塑性流变时会有颈缩现象,使散热片易有厚薄、高度不均的情况产生,进而影响散热效率,因金属的塑性低,变形时易产生开裂,变形抗力大,需要大吨位(500吨以上)的锻压机械,也正因为设备和模具的高昂费用而导致产品成本极高。且因设备及模具费用高昂,除非大量生产否则成本过高。

全世界目前有能力制造出冷锻散热片厂商并不多,最为有名的就是日本的ALPHA,而台湾就是Taisol,MALICO-太业科技。冷锻的优点是可以在制造出散热面积比铝挤还大的散热片,且因铝挤制造过程是拉伸,所以铝金属组织是承水平方向扩大,而冷缎方向是垂直压缩的,因此对于散热上,冷锻占较大的优势,缺点是成本高,有技术可制造生产的厂商亦不多。

散热的原理与技术解析-中(7)

散热器的加工成型技术

刨床、切削工艺

刨床式制程即先以挤型方式做出带有凹槽之长条状的胚子,再使用特殊的刀具,将初胚削出一层层的鳍片出来,其散热鳍片的厚度可薄至0.5mm 以下,且鳍片与底板是一体成型,从而避免接口阻抗这一多材质结合时的大麻烦。

其缺点则是,在成型的过程中,由于材料应力集中,鳍片与底板接合处会产生肉眼不易察觉的裂缝,进而影响散热器的散热性能,且由于废料、量产能力及次品率等问题,使得制作成本较高。

切削技术则是对一整块金属进行一次性切削,形成很薄、很密散热鳍片,从而有效地增加了散热面积。由于要进行切削,金属的硬度不能太高,所以铝的含量会比普通铝合金散热片稍高,成型后的散热器质量很轻,安装方便。这种技术虽然原料成本与普通压铸成型的散热器相当,但工艺要求高,加工困难,因此产品并不多。

精密切割技术

精密切割技术是将一块整体的型材(铝/铜),根据需要用特殊的切割机床在基座上切割出指定间距的散热鳍片。相比传统的铝挤压工艺,精密切割技术可以在单位体积内切割出更大的散热面积(增加50%以上)。精密切割技术切割出的散热片表面会形成粗颗粒,这种粗颗粒可以使散热片和空气的接触面更大,提升散热效率。精密切割的最大优势是散热器属于整体切割成型,散热鳍片和散热底座结合为一体,精密切割技术制造的散热片不存在介面热阻的问题,热传导效率非常高。

扩展结合工艺

扩展结合工艺跟插齿工艺有些类似,先将铝或铜板做成鳍片,在高温下将鳍片插入带沟槽的散热器底部,不过扩展结合工艺在插入鳍片的同时还要塞入一个短铜片以产生过盈连接并提高散热鳍片与散热器底部的连接面积,来减小接触热阻,该工艺的接触热阻非常不错,该工艺已经被不少日系厂商所采用。

散热的原理与技术解析-中(8)

散热器的加工成型技术

折叶(Fold FIN)技术

Fold FIN(金属折叶)技术在原理上与Skiving技术类似,是将单片的鳍片排列在特殊材料焊接的散热片底板上,由于鳍片可以达到很薄,鳍片间距也非常大,在单位面积可以使有效散热面积倍增,从而大大提高散热效果。一般说来,折叶工艺并非一项单独的制造工艺,它往往伴随回流焊接工艺。使用折叶工艺可以更好的控制焊接的精度,同时提高鳍片的强度。折叶后鳍片之间相互连接,还可以改善热量传递。

Fold FIN技术也很复杂,一般厂家很难保证金属折叶和底部接触紧密,如果这点做得不好,散热效果会大打折扣。而在目前的表表者当属ZALMAN公司的一系列产品了,其制造的散热器有着散热效果好和低噪音的相结合效果。

要安装这么密集的鳍片而保持与底座良好的热传递性能的确不容易,为了降低鳍片的安装难度,不少散热器采用了折叠鳍片的办法。

压固法

将众多的铜片或铝片叠加起来,将其中一个侧面加压并抛光与CPU核心接触,另一侧面伸展开来作为散热片的鳍片。压固法制作的散热器其特点是鳍片数量可以做的很多,而且不需要很高的工艺就能保证每个鳍片都能与CPU核心保持良好的接触而各个鳍片之间也通过压固的方式有着紧密的接触,彼此之间的热量传导损失也会明显降低,因此这种散热器的散热效果往往不错。

散热的原理与技术解析-中(9)

散热风扇的技术指

对风冷散热器而言,最终都要通过风扇的强制对流来加快热量的散发,因此一款风扇的好坏,对整个散热效果起到了决定性的作用。配备一个性能优良的CPU风扇也是保证整部电脑顺利运转的关键因素之一。

决定风扇最终散热性能的因素很多,主要包括风量、转速、噪音、使用寿命长短、采用何种扇叶轴承等。

风量

风量是指风冷散热器风扇每分钟排出或纳入的空气总体积,如果按立方英尺来计算,单位就是CFM;如果按立方米来算,就是CMM。散热器产品经常使用的风量单位是CFM(约为0.028立方米/分钟)。50x50x10mm CPU风扇一般会达到10 CFM,60x60x25mm风扇通常能达到20-30的CFM。

在散热片材质相同的情况下,风量是衡量风冷散热器散热能力的最重要的指标。显然,风量越大的散热器其散热能力也越高。这是因为空气的热容比率是一定的,更大的风量,也就是单位时间内更多的空气能带走更多的热量。当然,同样风量的情况下散热效果和风的流动方式有关。

风量和风压

风量和风压是两个相对的概念。一般来说,在厂商节约成本的考量下,要设计风扇的风量大,就要牺牲一些风压。如果风扇可以带动大量的空气流动,但风压小,风就吹不到散热器的底部(这就是为什么一些风扇转速很高,风量很大,但就是散热效果不好的原因),相反地,风压大则往往意味着风量就小,没有足够的冷空气与散热片进行热交换,也会造成散热效果不好。

一般铝质鳍片的散热片要求风扇的风压足够大,而铜质鳍片的散热片则要求风扇的风量足够大;鳍片较密的散热片相比鳍片较疏的散热片,需要更大风压的风扇,否则空气在鳍片间流动不畅,散热效果会大打折扣。所以说不同的散热器,厂商会根据需要配合适当风量、风压的风扇,而并不是单一追求大风量或者高风压的风扇。

风扇转速

风扇转速是指风扇扇叶每分钟旋转的次数,单位是rpm。风扇转速由电机内线圈的匝数、工作电压、风扇扇叶的数量、倾角、高度、直径和轴承系统共同决定。转速和风扇质量没有必然的联系。风扇的转速可以通过内部的转速信号进行测量,也可以通过外部进行测量(外部测量是用其它仪器看风扇转的有多快,内部测量则直接可以到BIOS 里看,也可以通过软件看。内部测量相对来说误差大一些)。

随着应用情况与环境温度的变化,有时需要不同转速风扇来满足需求。一些厂商特意设计出可调节风扇转速的散热器,分手动和自动两种。手动的主要是让用户可以在冬天使用低转速获得低噪音,夏天时使用高转速获得好的散热效果。自动类调温散热器一般带有一个温控感应器,能够根据当前的工作温度(如散热片的温度)自动控制风扇的转速,温度高则提高转速,温度低则降低转速,以达到一个动态的平衡,从而让风噪与散热效果保持一个最佳的结合点。

散热的原理与技术解析-中(10)

散热风扇的技术指标

风扇噪音

除了散热效果之外,风扇的工作噪音也是人们普遍关注的问题。风扇噪音是风扇工作时产生杂音的大小,受多方面因素影响,单位为分贝(dB)。测量风扇的噪声时需要在噪声小于17dB的消音室中进行,距离风扇一米,并沿风扇转轴的方向对准风扇的进气口,采用A加权的方式进行测量。风扇噪声的频谱特性也很重要,因此还需要用频谱仪记录风扇的噪声频率分布情况,一般要求风扇的噪声要尽量的小,而且不能存在异音。

风扇噪音与摩擦力、空气流动有关。风扇转速越高、风量越大,造成的噪音也会越大,另外风扇自身的震动也是不可忽视的因素。当然高品质的风扇的自身震动会很小,但前面两个者却是难以克服的。要解决这个问题,我们可以尝试使用尺寸较大的风扇。应在在风量相同的情况下,大风扇在较低转速时的工作噪声要小于小风扇在高转速时的工作噪声。另外一个我们容易忽略的因素是风扇的轴承。由于风扇高速转动时转轴和轴承之间要摩擦碰撞,所以也是风扇噪声的一个主要来源。

风扇噪音的来源有:

1.振动

假如风扇转子转动时转子的物理质心与转轴惯性中心不在同一轴上,便会造成转子的不平衡。转子的物理质心与转轴惯性中心的最近距离称为偏心距,转子不不衡造成偏心距,当转子转动时由于离心力的作用产生一作用力于转轴支架而形成振动,且振动经由基路径传递到机械各部份。

2.风噪

风扇工作时,由于叶片周期性地承受出口不均匀气流的脉动力作用,产生噪声;另一方面,由于叶片本身及叶片上压力的不均匀分布,转动时对周围气体及零件的扰动也构成旋转噪声;此外由于气体流经叶片时产生湍流附层面、旋涡及旋涡脱离,引起叶片上压力分布的脉动而产生涡流噪声。这三种原因所引起的噪音可以综合性地称为“切风噪音”,一般风量风压大的风扇,其切风噪声也较大。

3.异音

风噪听起来只有单纯的风声,而异音则不同,风扇运转时,除风声外,若还有其它声音发出,即可判断风扇出现了异音。异音可能因轴承内有异物或变形,以及组装不当而出现碰撞,或电机绕组缠绕不均,造成松脱,都可能产生异音。

风扇的使用寿命

风扇的使用寿命是指散热器产品正常工作的无故障工作时间,优质产品的使用寿命一般都能达到几万小时。在价格和性能差不多的情况下,选择使用寿命长的产品显然更能保护我们的投资。

风扇的寿命由:电机寿命、使用环境、电力供应等各方面因素所组成。

散热的原理与技术解析-中(11)

散热风扇的送风形式

轴流风机

最广泛的形式就是用轴流风机向下吹风,之所以这么流行是因为综合效果好且成本低廉。此外,还有将轴流风机的方向反过来,变成向上抽风的形式,这种方式最近似乎变得越来越常见。

两种送风形式的差别在于气流形式的不同,鼓风时产生的是紊流,风压大但容易受到阻力损失;抽风时产生的是层流,风压小但气流稳定。理论上说,紊流的换热效率比层流大得多,因此才成为主流设计形式。但是气流的运动与散热片也有直接关系。在某些散热片设计中(比如过于紧密的鳍片),气流受散热片阻碍非常大,此时采用抽风可能会有更好的效果。至于采用侧面鼓风的设计,通常不会和顶部鼓风的效果有什么差别。而比较有效的改进方法是建立CPU专用的散热风道,这样便不会受到CPU附近热空气的影响,相当于降低了环境温度。

轴流风机虽然应用广泛,但是也存在固有的缺陷。轴流风机受电机位置的阻挡,气流不能流畅通过鼓风区域的中部,这称为“死区”。而在典型的散热片上,恰恰中部鳍片的温度最高。由于存在这种矛盾,采用轴流风机时,散热片的散热效果并不充分。

离心风机

离心风机是与轴流风机完全不同鼓风形式,也逐渐开始使用在CPU散热当中,通常被电脑用户称为“涡轮风扇”。这种风扇的优越之处在于很好地解决了“死区”问题。离心风扇与传统风扇的不同之处是其叶片旋转是在垂直的平面内进行的,进风口位于风扇的侧面。散热器底面接收到的气流分布较均匀。

离心风机的鼓风方向上没有障碍物,所以在各个位置都有同样的气流。同时它的风压和风量的调节范围也更大,转速控制的效果更好。负面的影响和大功率轴流风机一样——价格高、噪音大。

其他改进风道的设计

另外一种解决风力盲区的办法是改变风扇的出风方向。传统的散热器安装方式是气流朝下,即垂直于CPU。改进风道设计之后,风扇改为侧向吹风,让气流的方向平行于CPU。

侧向吹风的首要好处是彻底解决风力盲区,因为气流是平行通过散热鳍片的,气流截面的四条边上的气流速度最快,而CPU的发热点正好位于一条边上。这样CPU 散热底座吸收的热量可以被及时带走。另外一个好处是没有反弹的风压(通常向下吹风时,一部分气流冲至散热底面并反弹,这会影响散热器内的气流运动方向,使的热交换的效率受到损失)。热交换效率要高于向下吹风。

散热的原理与技术解析-中(12)

风扇的叶片

散热器风扇的效能主要取决于:风扇扇叶直径和轴向长度;风扇的转速;扇叶的形状等因素。

CPU风扇的叶片通常在6片到12片之间。一般说来,叶片数量较少的容易产生较大的风压,但运转噪音也较大;而叶片数量较多的则恰恰相反。

叶片形状

有镰刀型、梯形和AVC专利的折缘型等。相对来说,镰刀型扇叶运转时比较平稳安静,但所能产生的风压也较小;梯形扇叶容易产生较大风压,但噪音也较大。折缘型是最优秀的设计,在保持低噪音的同时能产生较大的风压,但目前仅用于AVC自己的产品中。目前见得较多的是镰刀型的设计。

设计优秀的扇叶,能在不高的风扇转速下产生输出较大的风量和风压,同时也不会产生太大的风噪声。除了形状以外,叶片倾斜的角度也很重要,要配合电机的特性和散热片的需要来设计。否则,单纯追求叶片倾角大,可能会出现风噪大风力小的情况。

涡轮风扇:涡轮风扇可以消除立轴式风扇轴心部分的风力盲区,使风力更加均匀,散热效率更高。

AVC折缘风扇涉及一种轴承风扇的改良结构,特别涉及在限制圆筒空间中能减小涡流效应的扇叶结构。折缘扇叶型增压降噪风扇装置,可以消除轴流风机扇叶在限制空间中引致的涡流,降低噪声,增加风压。

Tt公司也推出了五面进风静音风扇,传统的风扇进风的地方主要在顶部,而它则风扇四周的提供了入口,这样它提高进风量同时不增加风扇的转速达到静音的效果。

它采用了Hyper flow(流体力学设计),将原来的封闭式侧壁改成了百叶窗型的侧开口开放式设计,因此进风方式也随之改变,从单独的上进风变为上进风与侧进风并行。根据空气动力学的原理,上进风的方式是空气在旋转的风扇扇叶的驱使下,使其自上而下成垂直流动,此时在风扇的中心形成一个空气压力相对较低的地区,风扇周围的空气于是向气压较低的风扇中心流动,在流动的过程中,气流在扇叶旋转的作用下发生偏移,从而形成了一个类似龙卷风的涡旋,随着涡旋的增强,周围的空气被迅速的吸过来。这样的设计,有效地防止了风扇的末端和扇框之间形成狭窄的气流扰动区和空气湍流产生的风噪声。

其实每个风扇厂商都有自己的扇叶设计方法,每种设计方法也都是经过大量的实验数据所得,可以说复杂程度非常之高。对于具体的技术问题本文就不再深入讨论。

散热的原理与技术解析-中(13)

风扇的轴承

好的风扇,除了其风量大和风压高之外,自身的可靠性是相当的重要,其中,风扇使用的轴承起着非常重要的作用。一般高速风扇使用滚珠轴承(ball bearing),而低速风扇则使用成本较低廉的自润轴承(sleeve bearing)。每个风扇都需要两个轴承,一些风扇上标着"BS"的字样,是单滚珠式轴承,BS的意思是"1 ball + 1 sleeve",依然带有自润轴承的成分。比BS更高级的是双滚珠式轴承,即Two Balls。下面将对各种轴承形式加以说明。

含油轴承

散热原理——铜铝结合技术]

散热原理——铜铝结合技术] 目前最常用的散热片材料是铜和铝合金。而铝合金容易加工,成本低,所以也是应用最多的材料。相比之下,铜的瞬间吸热能力比铝合金好,但散热的速度就较铝合金要慢。考虑了铜和铝这两种材质各自的缺点,目前市场部分高端散热器采用了铜铝结合制造,这些散热片通常都采用铜金属底座,而散热鳍片则还是采用铝合金,除了铜底,也有散热片使用铜柱等方法,也是相同的原理。凭借较高的导热系数,铜制底面可以快速吸收CPU释放的热量;铝制鳍片可以借助复杂的工艺手段制成最有利于散热的形状,并提供较大的储热空间并快速释放,这在各方面找到了的一个均衡点。 热量从CPU核心散发到散热片表面,是一个热传导过程。对于散热片的底座而言,由于直接与高热量的小面积热源接触,这就要求底座能够迅速将热量传导开来。散热片选用较高导热系数的材料对提高热传导效率很有帮助。如铝的导热系为735KJ/(M.H.K),铜的导热系数为1386KJ/(M.H.K),相比较起来同样体积的散热片,铜的重量是铝的3倍;而铝的比热仅为铜的2.3倍。所以相同体积下,铜散热片可以比铝散热片容纳更多的热量,升温更慢。同样一块厚度的底部,铜不但可以快速引走CPU Die的温度,自己的温度上升也比铝的散热片缓慢。因此铜更适合做成散热器的底面。 当然,两种金属的结合比较困难,铜和铝之间的亲和力较差,如果接合处理不好,便会产生较大的介面热阻(即两种金属之间由于不充分接触而产生的热阻)。在实际设计和制造中,厂商总是尽可能降低介面热阻,扬长避短。常见的铜铝结合工艺有: 1. 扦焊 扦焊是采用熔点比母材熔点低的金属材料作为焊料,在低于母材熔点而高于焊料熔点的温度下,利用液态焊料润湿母材,填充接头间隙,然后冷凝形成牢固接合界面的焊接方法。主要工序有:材料前处理、组装、加热焊接、冷却、后处理等

人工智能与计算机视觉

过去几年,全球的互联网公司包括谷歌、微软、Facebook以及中国的百度、阿里巴巴都在加强人工智能领域的投资,设立自己的人工智能研究院。vivo是第一家设立专攻人工智能方向研究院的中国手机公司。此举是vivo内部已经确立的一份3-5年的中长期发展的战略规划,未来对人工智能的发展研究是必然趋势,vivo公司创始人兼CEO沈炜曾表示“人工智能和5G的结合将会是5G时代手机发展的趋势”。 今年我们看到vivo在产品上不少创新,比如AI拍照、商用屏下指纹技术等等,这些都是基于生物特征(biometrics)的鉴别技术,除此之外还有对人脸、虹膜、指纹、声音等特征上的识别,这些大多涉及到视觉信息,正是体现了计算机视觉的应用性,那什么是计算机视觉呢? 计算机视觉技术的概念 正像其它学科一样,一个大量人员研究了多年的学科,却很难给出一个严格的定义,模式识别如此,目前火热的人工智能如此,计算机视觉亦如此。与计算机视觉密切相关的概念有视觉感知(visual perception),视觉认知(visual cognition),图像和视频理解( image and video understanding)。这些概念有一些共性之处,也有本质不同。 从广义上说,计算机视觉就是“赋予机器自然视觉能力”的学科。自然视觉能力,就是指生物视觉系统体现的视觉能力。一则生物自然视觉无法严格定义,在加上这种广义视觉定义又“包罗万象”,同时也不太符合40多年来计算机视觉的研究状况,所以这种“广义计算机视觉定义”,虽无可挑剔,但也缺乏实质性内容,不过是一种“循环式游戏定义”而已。 实际上,计算机视觉本质上就是研究视觉感知问题。视觉感知,根据维科百基(Wikipedia)的定义, 是指对“环境表达和理解中,对视觉信息的组织、识别和解释的过程”。根据这种定

多媒体计算机技术课后习题答案

第一章:多媒体计算机技术概述 1、什么是多媒体?答:多媒体是指信息表示媒体的多样化,常见的多媒体有文本、图形、图像、声音、音乐、视频、动画等多种形式。 2、多媒体的关键特性包刮哪些方面?答:多维化、集成性、交互性、实时性。第二章多媒体计算机系统的组成 1、触摸屏分为几类?简述常见的触摸屏的工作原理。答:触摸屏根据所用的介质以及工作原理可分为4种:电阻式、电容式、红外线式、声表面波式。 触摸屏的工作原理是:当用户手指或其他设备触摸安装在计算机显示器前面的触摸屏时,所摸到的位置(以坐标形式)被触摸屏控制器检测到,并通过串行口或其它接口送到CPU,从而确定用户所输入的信息。 2、什么是视频捕捉卡?它的主要作用是什么?答:视频捕捉卡是把输入的模拟视频信号,通过内置芯片提供的捕捉功能转换成数字信号的设备。 3、简述USB设备的的软件、硬件结构。答:硬件:USB结构简单,采用四条电缆,信号定义由2条电源线和2条信号线组成。 软件:USB软件由USB总线接口和USB系统组成。USB总线接口由主控制器事实现。 USB系统有3个组件:(1)住控制器驱动程序;(2)USB驱动程序;(3)USB客户软件。 4、简述CCD和CMOS影像感应器的主要特点。答:CCD(charge coupled device,电荷耦合元件)传感器包含像点,通常以横竖线短阵型式排列,各像点包含一个光电二极管和控制相邻电荷的单元。这种结构可产生低噪音、高性能的成像。 CMOS传感器是用标准硅处理方法加工而成的。与CCD相比有以下优点:地电源消耗、芯片上符合有额外的电路、地系统成本。第三章数字图像处理技术 1、简述数据压缩的必要性和可能性。答:必要性:对多媒体信息进行实时压缩和解压缩是十分必要的。如果没有数据压缩技术的进步,多媒体计算机就难以得到实际的应用;可能性:能够对多媒体数据进行压缩的前提是因为数据存在大量的冗余,尤其是声音和图像。数据压缩的目的就是尽可能的消除这些冗余。 2、常用的数据压缩算法有哪些?答:常用的数据压缩算法有信息熵编码(主要有行程长度编码、哈弗曼编码和算术编码)、词典编码、通用编码、预测编码、模型编码、变换编码、矢量量化编码、子带编码和混合编码。 3、矢量图和位图有哪些不同? 答:矢量图,文件内容图形指令,文件大小与图的复杂度有关,显示速度图越复杂,需执行的指令越多,显示越慢,应用特点易于编辑,适于绘制和创建,便

计算机散热的原理与技术解析[下]

散热的原理与技术解析-下(1) 在之前的文章中,我们介绍了热传递的原理与基本方式,并在散热的原理与技术解析-上中详细探讨如何快速将热量带离热源,其内容主要涉及热传递三种基本方式中的热传导方面;在散热的原理与技术解析-中里则以风冷散热器为例分析相应的技术原理与实现策略。在本文中,我们将重点探讨其他散热方式如水冷、热管等散热技术,介绍与外界环境的不同热交换方式的实现。至于某些只有高端使用者才采用的极端散热方式如液氮、干冰等,则不在讨论之列。 需要明确的是,在大多数情况下,无论水冷散热还是热管散热,都不会完全脱离风冷,它们都是通过有效的将热量转移至大面积散热片(热管和液体都只是热传递介质),使用大尺寸低转速风扇,达到静音散热效果。即便不使用风扇,也会尽量增大鳍片散热表面积,同时鳍片周围需要保持良好的通风。也即是说,最终与外界环境的热交换,还是要通过风冷的。 水冷散热系统的原理 首先让我们来看一下水冷散热。不过,在讨论之前,先来明确一下概念:虽然我们很多时候将水冷散热与液冷散热等同起来,但严格意义上说,二者还是有区别的,水冷散热只是液冷散热系统中散热介质使用水的一个子集,而除水之外,还有其他很多介质可用于液冷散热系统,只不过由于水价格便宜易于获得,水冷散热在中低端领域应用得较为广泛罢了。 从技术角度看,水冷(液冷)散热系统的工作原理很简单:就是利用水泵把水从储水器中抽出来,通过水管流进水箱,然后再在水箱的另外一个口出来,通过水管流回储水器,就这样不断循环,把热量从热源如CPU的表面带走。 水冷系统一般由以下几部分构成:热交换器、循环系统、水箱、水泵和水,根据需要还可以增加散热结构。其中,热交换器是整个水冷系统的核心,水冷系统的效率在很大程度上由它来决定,这也是整个系统构思最巧妙的部分。循环系统分别将水送进和排出热交换器,而进水管的另外一端与水泵连接。水泵放在储水的水桶或其它结构的水箱中,出水管将送出的热水重新排放到水箱中。如果需要,出水管里的热水先经过散热系统降为室温后再排放回水箱。 散热的原理与技术解析-下(2) 水冷散热的效果

计算机视觉技术

目录 1立体视觉 (1) 1.1计算机视觉技术 (1) 2立体视觉技术 (3) 2.1双目立体视觉技术 (3) 致谢 (8) 附录: (9)

立体视觉 我的毕业论文排版样文 1立体视觉 1.1计算机视觉技术 计算机视觉既是工程领域也是科学领域中的一个富有挑战性的重要研究领域。计算机视觉是一门综合性的学科,它已经吸引了来自各个学科的研究者参加到对它的研究之中,其中包括计算机科学和工程、信号处理、物理学、应用数学和统计学、神经生理学和认知科学等[18]。 视觉是各个应用领域,如制造业、检验、文档分析、医疗诊断和军事等领域中各种智能自主系统中不可分割的一部分。由于它的重要性,一些先进国家,例如美国把对计算机视觉的研究列为对经济和科学有广泛影响的科学和工程中的重大基本问题,即所谓的重大挑战。“计算机视觉的挑战是要为计算机和机器人开发具有与人类水平相当的视觉能力。机器视觉需要图像信号,纹理和颜色建模,几何处理和推理,以及物体建模。一个有能力的视觉系统应该把所有这些处理都紧密地集成在一起[19]。”作为一门学科,计算机视觉开始于60 年代初,但在计算机视觉的基本研究中的许多重要进展是在80 年代取得的。现在计算机视觉已成为一门不同于人工智能、图象处理、模式识别等相关领域的成熟学科[20]。 不少学科的研究目标与计算机视觉相近。这些学科包括图像处理、图像识别、景物分析、图像理解等。由于历史发展或领域本身的特点这些学科互有差别,但又有某种程度的相互重叠。为了清晰起见,把这些与计算机视觉有关的学科从研究目标和方法角度加以归纳[21]。 (1)图像处理 图像处理技术把输入图像转换成具有所希望特性的另一幅图像。例如,可通过处理使输出图像有较高的信噪比,或通过增强处理突出图像的细节,以便于操作员的检验。在计算机视觉研究中经常利用图像处理技术进行预处理和特征抽取。 (2)图像识别 图像识别技术根据从图像抽取的统计特性或结构信息,把图像分成预定的类别。在计算机视觉中图像识别技术经常用于对图像中的某些部分(例如分割区域)的识别和分类。 第 1 页(共9页)

计算机网络原理与技术第二次作业

计算机网络原理与技术第二次作业 一、填空题 1.最便宜且最为普遍的导引型传输介质是。 2.同轴电缆分为和两种。 3.光纤是一种细而柔软的能引导的介质。 4.卫星通信是使用人造地球卫星作为来转发信号。 5.无线领域的另一项重大进展是无线电接口。 6.之间通常由一条高速链路相连。 7.北美和日本使用的PCM载波标准称为载波。我国使用的是系统。 8.电话网是网的典型例子。 9.交计算机网络中的节点与通信链路分别抽象成点与线,由这些点和线组成的几何图形就是网络的。 10.目前星型结构是局域网中最常用的。 11.数据链路层的主要任务是保证数据在物理链路上的。 12.所有的协议处理都是以为单位来进行的。 13.起始标记法的缺点是数据传输。 14.任何一种检错码或纠错码,其检错和纠错的能力都是的。 15.两个码字的对应比特取值不同的比特数称为这两个码字的。 16.海明距离越大,能力就越强,但所需的冗余信息也越多。 17.最简单的差错检测方法是使用单个。 18.循环冗余码又称。 19.使用确认和超时实现可靠传输的策略有时称为。 20.停—等算法是最简单的方案。 21.信息帧用于传送数据,简称。 22.监视帧用于差错控制和流量控制,简称。 23.无编号帧简称。 24.PPP是一个数据链路协议。 25.在信道划分方法中,每个节点被分配了,因而不会有冲突发生。26.以太网广泛用于办公自动化系统,却不能用于的工业控制系统中。27.第一个以太网是由美国施乐公司于年建成的。 28.以太网是第一个广泛使用的。 29.光信号的传输是方向的。 30.局域网上的每一台主机都有一个)地址。 31.千兆以太网的所有配置都是。 32.红外线使用的编码方案是。 33.连接局域网最常见的设备是。 34.网桥的功能是在多个局域网之间。 35.网桥较常见的应用是连接两个或多个的局域网。 36.单位时间内成功传输的数据量称为)。 37.数据报网络一般采用进行拥塞控制。 38.不对称释放容易造成。 39.把邮件从永久邮箱传输到本地计算机的最流行的协议是。 40.网络安全从本质上讲就是安全。 41.加密技术是网络安全的。

人机交互中的计算机视觉技术.

人机交互中的计算机视觉技术 基于视觉的接口概念 计算机视觉是一门试图通过图像处理或视频处理而使计算机具备“ 看” 的能力的计算学科。通过理解图像形成的几何和辐射线测定, 接受器(相机的属性和物理世界的属性, 就有可能 (至少在某些情况下从图像中推断出关于事物的有用信息, 例如一块织物的颜色、一圈染了色的痕迹的宽度、火星上一个移动机器人面前的障碍物的大小、监防系统中一张人脸的身份、海底植物的类型或者是 MRI 扫描图中的肿瘤位置。计算机视觉研究的就是如何能健壮、有效地完成这类的任务。最初计算机视觉被看作是人工智能的一个子方向, 现在已成为一个活跃的研究领域并长达 40年了。 基于视觉的接口任务 至今,计算机视觉技术应用到人机交互中已取得了显著的成功,并在其它领域中也显示其前景。人脸检测和人脸识别获得了最多的关注, 也取得了最多的进展。第一批用于人脸识别的计算机程序出现在 60年代末和 70年代初,但直到 90年代初,计算机运算才足够快,以支持这些实时任务。人脸识别的问题产生了许多基于特征位置、人脸形状、人脸纹理以及它们间组合的计算模型, 包括主成分分析、线性判别式分析、 Gabor 小波网络和 .Active Appearance Model(AAM . 许多公司,例如Identix,Viisage Technology和 Cognitec System,正在为出入、安全和监防等应用开发和出售人脸识别技术。这些系统已经被部署到公共场所, 例如机场、城市广场以及私人的出入受限的环境。要想对人脸识别研究有一个全面的认识,见。 基于视觉的接口技术进展 尽管在一些个别应用中取得了成功,但纵使在几十年的研究之后,计算机视觉还没有在商业上被广泛使用。几种趋势似乎表明了这种情形即将会发生改变。硬件界的摩尔定律的发展, 相机技术的进步, 数码视频安装的快速增长以及软件工具的可获取性(例如 intel 的 OpenCV libraray使视觉系统能够变得小巧、灵

【免费下载】多媒体计算机技术[第3版.鲁宏伟等主编]课后习题答案完整版

第一章:多媒体计算机技术概述 1、什么是多媒体? 答:多媒体是指信息表示媒体的多样化,常见的多媒体有文本、图形、图像、声音、音乐、视频、动画等多种形式。 2、多媒体的关键特性包刮哪些方面? 答:多维化、集成性、交互性、实时性。 第二章多媒体计算机系统的组成 1、触摸屏分为几类?简述常见的触摸屏的 工作原理。 答:触摸屏根据所用的介质以及工作原理可分为4种:电阻式、电容式、红外线式、声表面波式。 触摸屏的工作原理是:当用户手指或其他设备触摸安装在计算机显示器前面的触摸屏时,所摸到的位置(以坐标形式)被触摸屏控制器检测到,并通过串行口或其它接口送到CPU,从而确定用户所输入的信息。 2、什么是视频捕捉卡?它的主要作用是什么? 答:视频捕捉卡是把输入的模拟视频信号,通过内置芯片提供的捕捉功能转换成数字信号的设备。 3、简述USB设备的的软件、硬件结构。 答:硬件:USB结构简单,采用四条电缆, 信号定义由2条电源线和2条信号线组成。 软件:USB软件由USB总线接口和USB 系统组成。USB总线接口由主控制器事实现。 USB系统有3个组件:(1)住控制器 驱动程序;(2)USB驱动程序;(3)USB客户软件。 4、简述CCD和CMOS影像感应器的主要特点。 答:CCD(charge coupled device,电荷耦合元件)传感器包含像点,通常以横竖线短阵型式排列,各像点包含一个光电二极管和控制相邻电荷的单元。这种结构可产生低噪音、高性能的成像。 CMOS传感器是用标准硅处理方法加工而 成的。与CCD相比有以下优点:地电源消耗、芯片上符合有额外的电路、地系统成本。 第三章数字图像处理技术 1、简述数据压缩的必要性和可能性。 答:必要性:对多媒体信息进行实时压缩 和解压缩是十分必要的。如果没有数据压 缩技术的进步,多媒体计算机就难以得到 实际的应用;可能性:能够对多媒体数 据进行压缩的前提是因为数据存在大量的 冗余,尤其是声音和图像。数据压缩的目 的就是尽可能的消除这些冗余。 2、常用的数据压缩算法有哪些? 答:常用的数据压缩算法有信息熵编码(主要有行程长度编码、哈弗曼编码和算术编码) 、词典编码、通用编码、预测编码、模型编码、变换编码、矢量量化编码、子带编码和混合编码。 3、矢量图和位图有哪些不同? 答:矢量图,文件内容图形指令,文件大小与图的复杂度有关,显示速度图越复杂,需执行的指令越多,显示越慢,应用特点易于编辑,适于绘制和创建,便于网络传输。但表现力受限, 位映像图,文件内容图像点阵数据,文件大小与图的尺寸、彩色深度有关,显示速度与 图的大小有关, 应用特点适于获取和复制,表现力较丰富, 但编辑较复杂。图像文件大,不便于网络传 输。 4、常用的几种图像文件格式BMP、GIF和 PNG各有什么特点? 答:BMP是Windows操作系统中的标准图像 文件格式,能够被多种Windows应用程序所 支持。 这种格式的特点是包含的图像信息较丰富, 几乎不进行压缩,但由此导致了它与生俱生 来的缺点--占用磁盘空间过大。所以,目前 BMP在单机上比较流行。 GIF格式是用来交换图片的。GIF格式的特点 是压缩比高,磁盘空间占用较少,所以这种 图像格式迅速得到了广泛的应用。 PNG格式是一种能存储32位信息的位图文件 格式,它与gif和jpeg格式相比有以下优 点:(1)兼有GIF和JPEG的色彩模式; (2)PNG能把图像压缩到极限有利于网络 的传输;(3)更优化的传输显示;(4)PNG 可以在所有系统上显示完全一样;缺点有: (1)PNG不支持像GIF可以存储多张图片; (2)压缩比例不及JPEG格式的压缩;(3) 不支持CMYK模式(青、品红、黄、黑)。 5、除了本章介绍的几种图像格式,还了解 哪些图像文件格式? 答:TGA格式:TGA的结构比较简单,属于 一种图形、图像数据的通用格式,在多媒 体领域有着很大影响,在做影视编辑时经 常使用,例如3DS MAX输出TGA图片序列 导入到AE里面进行后期编辑。EPS格式: 苹果Mac机的用户则用得较多。它是用 PostScript语言描述的一种ASCII码文件 格式,主要用于排版、打印等输出工作。 6、简单描述JPEG压缩算法的基本流程。 答: JPEG压缩是有损压缩,它利用了人的 视角系统的特性,使用量化和无损压缩编码 相结合来去掉视角的冗余信息和数据本身的 冗余信息。压缩编码大致分成三个步骤: (1).使用正向离散余弦变换(forward discrete cosine transform,FDCT)把空间 域表示的图变换成频率域表示的图。 (2).使用加权函数对DCT系数进行量化, 这个加权函数对于人的视觉系统是最佳的。 (3).使用哈夫曼可变字长编码器对量化系 数进行编码。 7、与JPEG相比,JPEG2000有哪些优点?在 压缩算法上主要的不同是什么? 答:与JPEG相比,JPEG2000的优势主要表 现在以下四个方面:(1)高压缩率;(2) 无损压缩;(3)渐进传输;(4)感兴趣区 域压缩。在压缩算法上放弃了JPEG所采用的 以离散余弦变换算法为主的区块编码方式, 二改用以离散小波变换算法为主的多解析编 码方式。 7、MPEG-1标准中主要采用了什么技术来减 少视频图像的时间和空间上的冗余? 答:MPEG-1标准中采用16×16块的运动补 偿缩减时间冗余;混合使用变换编码、基于 视觉加权的标准量化和行程编码技术减少空 间冗余。 8、简述AVS标准的主要特点。 答:1、AVS的性能高,与H.264的编码效率 相当;2、AVS的复杂度低,编码复杂度比 H.264明显低,软、硬件实现成本都低于 H.264;3、AVS编码技术为中国主导的知识 产权,专利授权模式简单,费用较H.264低。 9、日前常用的视频压缩标准是什么?试通 过几个具体的应用加以说明。 答:视频压缩标准是:H.264标准。H.264 标准是CCITT的VCEG和ISO/IEC的MPEG的 联合视频组开发的标准,也称MPEG-4 Part10------高级视频编码。H.264标准 的关键技术包括如下几部分:(1)分层设计; (2)高精度、多模式运动估计;(3)4*4 块整数变换;(4)统一的VLC;(5)帧内预 测;(6)切换帧;(7)面向IP和无线环境。 10、简述H.263标准中QCIF(174×144)图 像的帧结构。 答:H.263标准中QCIF(174×144)图像的 帧结构如下:每帧图像被分为若干个宏块, 每个宏块由4个8×8的亮度块、一个 8×8Cb块和一个8×8Cr块组成。由若干个 宏块行组成的块组称为一个GOD,行的数量 取决于图像帧的分辨率,如QCIF格式的图像 中,一个GOB由一行(11个)宏块组成,所 以每帧图像由9个GOB组成。 第四章音频信号和声卡 1、列出所知道的语音编码标准。 答: 标准比特 速率 编码技 术 应用制定 日期 G.71164kbp s PCB公共 电话 网 1972 年 G.72264kbp s SBC+ADP CM 视听 多煤 和会 议电 话 1988 .11 G.723 .1 5.3kb ps或 6.3kb ps MP-MLQ视频 电话 及IP 电话 1996 .3 G.72816kbp s LD-CELP公共 电话 网 1992 .9 G.7298kbps CS- ACELP 无线 移动 网、 计算 机通 信系 统 1996 .3 2、什么叫做均匀量化?什么叫做非均匀量 化? 答:均匀量化是采用相等的量化间隔对采样 得到的信号进行量化,那么这种量化称为均 匀量化。 非均匀量化是根据信号的不同区间来确定 量化间隔的。对于信号取值小的区间,其量 、 管 路 敷 设 技 术 通 过 管 线 敷 设 技 术 , 不 仅 可 以 解 决 吊 顶 层 配 置 不 规 范 问 题 , 而 且 可 保 障 各 类 管 路 习 题 到 位 。 在 管 路 敷 设 过 程 中 , 要 加 强 看 护 关 于 管 路 高 中 资 料 试 卷 连 弯 扁 度 固 定 盒 位 置 保 护 层 防 腐 跨 接 地 线 弯 曲 半 径 标 高 等 , 要 求 技 术 交 底 。 管 线 敷 设 技 术 中 包 含 线 槽 、 管 架 等 多 项 方 式 , 为 解 决 高 中 语 文 电 气 课 件 中 管 壁 薄 、 接 口 不 严 等 问 题 , 合 理 利 用 管 线 敷 设 技 术 。 线 缆 敷 设 原 则 : 在 分 线 行 隔 开 处 理 ; 同 一 线 槽 内 , 强 电 回 路 须 同 时 切 断 习 题 电 源 , 线 缆 敷 设 完 毕 , 要 进 行 检 查 和 检 测 处 理 。 、 电 气 课 件 中 调 试 部 高 中 资 料 试 卷 电 气 设 备 , 在 安 装 过 程 中 以 及 安 装 结 束 后 进 行 高 中 资 料 试 卷 调 整 试 验 ; 通 电 检 查 所 有 设 备 高 中 资 料 试 卷 相 互 作 用 与 相 互 关 系 , 根 据 生 产 工 艺 高 中 资 料 试 卷 要 求 , 对 电 气 设 备 进 行 空 载 与 带 负 荷 下 高 中 资 料 试 卷 调 控 试 验 ; 对 设 备 进 行 调 整 使 其 在 正 常 工 况 下 与 过 度 工 作 下 都 可 以 正 常 工 作 ; 对 于 继 , 审 核 与 校 对 图 纸 , 编 写 复 杂 设 备 与 装 置 高 中 资 料 试 卷 调 试 方 案 , 编 写 重 要 设 备 高 中 资 料 试 卷 试 验 方 案 以 及 系 统 启 动 方 案 ; 对 整 套 启 动 过 程 中 高 中 资 料 试 卷 电 气 设 备 进 行 调 试 工 作 并 且 进 行 过 关 运 行 高 中 资 料 试 卷 技 术 指 导 。 对 员 , 需 要 在 事 前 掌 握 图 纸 资 料 、 设 备 制 造 厂 家 出 具 高 中 资 料 试 卷 试 验 报 告 与 相 关 技 术 资 料 , 并 且 了 解 现 场 设 备 高 中 资 料 试 卷 布 置 情 况 与 有 关 高 中 资 料 试 卷 电 气 系 统 接 线 等 情 况 , 然 后 根 据 规 范 与 规 程 规 定 , 制 定 设 备 调 试 高 中 资 料 试 卷 方 案 。 、 电 气 设 备 调 试 高 中 资 料 试 卷 技 术 电 力 保 护 装 置 调 试 技 术 , 电 力 保 护 高 中 资 料 试 卷 配 置 技 术 是 指 机 组 在 进 行 继 电 保 护 高 中 资 料 试 卷 总 体 配 置 时 , 需 要 在 最 大 限 度 内 来 确 保 机 组 高 中 资 料 试 卷 安 全 , 并 且 尽 可 能 地 缩 小 故 障 高 中 资 料 些 异 常 高 中 资 料 试 卷 工 况 进 行 自 动 处 理 , 尤 其 要 避 免 错 误 高 中 资 料 试 卷 保 护 装 置 动 作 , 并 且 拒 绝 动 作 , 来 避 免 不 必 要 高 中 资 料 试 卷 突 然 停 机 。 因 此 , 电 力 高 中 资 料 试 卷 保 护 装 置 调 试 技 术 , 要 求 电 力 保 护 装 置 做 到 准 确 灵 活 。 一 变 压 器 组 在 发 生 内 部 故 障 时 , 需 要 进 行 外 部 电 源 高 中 资 料 试 卷 切 除 从 而 采 用 高 中 资 料 试 卷 主 要 保 护 装 置 。

散热原理(图文并茂)

散热原理——功耗与热阻 随着处理器发热量的不断提高,很多有助于散热的新兴技术也飞速发展。如果要深入了解一款散热器的性能必须了解其原理,针对目前主流散热器所采用的技术,驱动之家评测室分门别类,为您带来散热专题之原理篇,带您走进散热器的奥妙世界。 功耗是CPU最为重要的参数之一。其主要包括TDP和处理器功耗 TDP是反应一颗处理器热量释放的指标。TDP的英文全称是“Thermal Design Power”,中文直译是“热量设计功耗”。TDP功耗是处理器的基本物理指标。它的含义是当处理器达到负荷最大的时候,释放出的热量,单位未W。单颗处理器的TDP值是固定的,而散热器必须保证在处理器TDP最大的时候,处理器的温度仍然在设计范围之内。 处理器的功耗:是处理器最基本的电气性能指标。根据电路的基本原理,功率(P)=电流(A)×电压(V)。所以,处理器的功耗(功率)等于流经处理器核心的电流值与该处理器上的核心电压值的乘积。 处理器的峰值功耗:处理器的核心电压与核心电流时刻都处于变化之中,这样处理器的功耗也在变化之中。在散热措施正常的情况下(即处理器的温度始终处于设计范围之内),处理器负荷最高的时刻,其核心电压与核心电流都达到最高值,此时电压与电流的乘积便是处理器的峰值功耗。 处理器的功耗与TDP 两者的关系可以用下面公式概括: 处理器的功耗=实际消耗功耗+TDP 实际消耗功耗是处理器各个功能单元正常工作消耗的电能,TDP是电流热效应以及其他形式产生的热能,他们均以热的形式释放。从这个等式我们可以得出这样的结论:TDP并不等于是处理器的功耗,TDP要小于处理器的功耗。虽然都是处理器的基本物理指标,但处理器功耗与TDP对应的硬件完全不同:与处理器功耗直接相关的是主板,主板的处理器供电模块必须具备足够的电流输出能力才能保证处理器稳定工作;而TDP数值很大,单靠处理器自身是无法完全排除的,因此这部分热能需要借助主动散热器进行吸收,散热器若设计无法达到处理器的要求,那么硅晶体就会因温度过高而损毁。因此TDP也是对散热器的一个性能设计要求。 人们也习惯用热阻抗值来对散热器的性能进行标识 热阻抗值RCJ 热阻抗值是保证CPU在一定的环境温度下(TJ=A℃)执行规定的程序(如P4 Maxpower 6.0 100%),CPU温度保持在规定的最高温度以下(Tc Tc-Tj=TDP× RJC 等式左边为一定值,对于一款散热器显然是热阻抗值越小,就可以使P值更大,也就是可以承载更大TDP的CPU散热,也就说明性能越好。 对于散热器,我们可以列出如下的等式: P=H*A*η*△T P:散热片与周围空气的热交换总量(W); H:散热片的总热传导率(W/CM2*℃),由辐射及对流两方面决定; A:散热片表面积(CM2); η:散热片效率,由散热片的材料及形状决定; △T:散热片的最高温度与周围环境温度之差(℃) [散热原理——散热方式] 散热就是热量传递,而热的传递方式有三种:传导、对流和辐射。传导是由能量较低的粒子和能量较高的粒子直接接触碰撞来传递能量的方式,CPU和散热片之间的热量传递主要是采用这种方式,这也是最普遍的一种热传递方式。对流是指气体或液体中较热部分和较冷部分通过循环将温度均匀化,目前的散热器在散热片上添加风扇便是一种强制对流法,电脑机箱中的散热风扇带动气体的流动也属于"强制热对流"散热方式。辐射顾名思义就是将热能从热源直接向外界发散出去,该过程与热源表面颜色、材质及温度有关,辐射的速度较慢,因此在散热器散热中所起到的作用十分有限(辐射可以在真空中进行)。这三种散热方式都不是孤立的,在日常的热量传递中,这三种散热方式都是同时发生,共同发挥作用的。 任何散热器也都会同时使用以上三种热传递方式,只是侧重有所不同。对于CPU散热器,依照从散热器带走热量的方式,可以将散热器分为主动散热和被动散热。前者常见的是风冷散热器,而后者常见的就是散热片。进一步细分

多媒体计算机技术课后习题答案1

第一章:多媒体计算机技术概述 1、什么是多媒体? 答:多媒体是指信息表示媒体的多样化,常见的多媒体有文本、图形、图像、声音、音乐、视频、动画等多种形式。 2、多媒体的关键特性包刮哪些方面?答:多维化、集成性、交互性、实时性。第二章多媒体计算机系统的组成 1、触摸屏分为几类?简述常见的触摸屏的工作原理。 答:触摸屏根据所用的介质以及工作原理可分为4种:电阻式、电容式、红外线式、声表面波式。 触摸屏的工作原理是:当用户手指或其他设备触摸安装在计算机显示器前面的触摸屏时,所摸到的位置(以坐标形式)被触摸屏控制器检测到,并通过串行口或其它接口送到CPU,从而确定用户所输入的信息。 2、什么是视频捕捉卡?它的主要作用是什么? 答:视频捕捉卡是把输入的模拟视频信号,通过内置芯片提供的捕捉功能转换成数字信号的设备。 3、简述USB设备的的软件、硬件结构。答:硬件:USB结构简单,采用四条电缆,信号定义由2条电源线和2条信号线组成。 软件:USB软件由USB总线接口和USB系统组成。USB总线接口由主控制器事实现。 USB系统有3个组件:(1)住控制器驱动程序;(2)USB驱动程序;(3)USB客户软件。 4、简述CCD和CMOS影像感应器的主要特点。答:CCD(charge coupled device,电荷耦合元件)传感器包含像点,通常以横竖线短阵型式排列,各像点包含一个光电二极管和控制相邻电荷的单元。这种结构可产生低噪音、高性能的成像。 CMOS传感器是用标准硅处理方法加工而成的。与CCD相比有以下优点:地电源消耗、芯片上符合有额外的电路、地系统成本。第三章数字图像处理技术 1、简述数据压缩的必要性和可能性。答:必要性:对多媒体信息进行实时压缩和解压缩是十分必要的。如果没有数据压缩技术的进步,多媒体计算机就难以得到实际的应用; 可能性:能够对多媒体数 据进行压缩的前提是因为数据存在大量的 冗余,尤其是声音和图像。数据压缩的目的就是尽可能的消除这些冗余。 2、常用的数据压缩算法有哪些?

计算机网络原理习题讲解

Chapter I 1. What is the difference between a host and an end system? List the types of end systems. Is a Web server an end system? 2. What is a client program? What is a server program? Does a server program request and receive services from a client program? 3. List six access technologies. Classify each one as residential access, company access, or mobile access. 4. Dial-up modems, HFC, and DSL are all used for residential access. For each of these access technologies, provide a range of transmission rates and comment on whether the transmission rate is shared or dedicated. 5. Describe the most popular wireless Internet access technologies today. Compare and contrast them. 6. What advantage does a circuit-switched network have over a packet-switched network? What advantages does TDM have over FDM in a circuit-switched network? 7. Consider sending a packet from a source host to a destination host over a fixed route. List the delay components in the end-to-end delay. Which of these delays are constant and which are variable? 8. How long does it take a packet of length 2,000 bytes to propagate over a link of distance 2,000 km, propagation speed 8 102? m/s, and transmission rate 2 Mbps? More generally, how long does it take a packet of length L to propagate over a link of distance d, propagation speed s, and transmission rate R bps? Does this delay depend on packet length? Does this delay depend on transmission rate? 9. What are the five layers in the Internet protocol stack? What are the principal responsibilities of each of these layers? 10. Which layers in the Internet protocol stack does a router process? Which layers does a link-layer switch process? Which layers does a host process? 11. What is an application-layer message? A transport-layer segment? A network-layer datagram? A link-layer frame? 12. This elementary problem begins to explore propagation delay and transmission delay, two central concepts in data networking. Consider two hosts, A and B, connected by a single link of rate R bps. Suppose that the two hosts are separated by m meters, and suppose the propagation speed along the link is s meters/sec. Host A is to send a packet of size L bits to Host B. a. Express the propagation delay, prop d , in terms of m and s. b. Determine the transmission time of the packet,trans d , in terms of L and R. c. Ignoring processing and queuing delays, obtain an expression for the end-to-end delay. d. Suppose Host A begins to transmit the packet at time t = 0. At time trans d t =,where is the last bit of the packet?

多媒体计算机技术原理

多媒体计算机技术原理 实验指导书 陈琦 信息学院计算机实验室 2003.10

音频播放器设计文档 一实验目的: 多媒体计算机技术原理是多媒体数据的压缩编码技术。多媒体系统是硬件和软件组成的,利用多媒体技术可制作多媒体节目、超文本和超媒体系统,在许多领域均发挥其作用。本实验制作音频软处理器,利用多媒体控件,在计算机上实现声音的播放。 二实验原理: 1.总体设计 由于Visual Basic界面简洁,功能强大但操作易上手,所以本程序选用Visual Basic 6.0来制作。 本音频播放器实现了播放所需要的基本功能,如同一部放音机,可以将存储在计算机中avi、wave、midi格式的声音文件播放出来,除了直接播放声音以外,还可以进行循环播放。 ⑴菜单介绍 ①文件菜单 打开 Open 退出 Exit ②帮助菜单 关于 About ⑵工具按钮介绍 ①搜索到开头(把声音文件倒到它的开始位置) ②搜索到结尾(把声音文件倒到它的结束位置) ③播放(播放当前的声音文件) ④暂停(暂停当前的声音文件) ⑤停止(停止播放) ⑥滑动条(表示声音播放的进程)

⑦文本框(显示声音文件的路径) 2.详细设计 ⑴构造用户界面 首先,用菜单编辑器编辑菜单,内容如下: 其次,在界面上添加MMcontrol、Slider、CommonDialog、Label、CheckBox 控件,合理安排、布局,使之美观。分别设置各控件的name、height、left、top、width属性。如图所示: 最后,编写程序代码。 3.关键技术 本程序关键技术在MMcontrol (Multimedia MCI 控件)上,它是管理

各种材料散热原理+制作工艺

各种材料散热原理+制作工艺 作者: liushunqi 来源: 玩家堂发布时间: 2009-4-12 10:23 散热的原理与技术解析散热的原理与技术解析 随着PC计算能力的增强,功耗与散热问题日益成为不容回避的问题。一般说来,PC内的热源大户包括CPU、主板(南桥、北桥及VRM部分)、显卡以及其他部件如硬件、光驱等,它们工作时消耗的电能会有相当一部分转化为热量。 我们都知道,电子器件的工作温度直接决定其使用寿命和稳定性。要让PC 各部件的工作温度保持在合理的范围内,除了保证PC工作环境的温度在合理范围内之外,还必须要对其进行散热处理。尤其对CPU而言,如果用户进行了超频,要保证其稳定地工作更必须有效地散热。 热传递的原理与基本方式 虽然我们常将热称为热能,但热从严格意义上来说并不能算是一种能量,而只是一种传递能量的方式。从微观来看,区域内分子受到外界能量冲击后,由能量高的区域分子传递至能量低的区域分子,因此在物理界普遍认为能量的传递就是热。当然热最重要的过程或者形式就是热的传递了。 学过中学物理的朋友都知道,热传递主要有三种方式: 传导: 物质本身或当物质与物质接触时,能量的传递就被称为热传导,这是最普遍的一种热传递方式,由能量较低的粒子和能量较高的粒子直接接触碰撞来传递能量。相对而言,热传导方式局限于固体和液体,因为气体的分子构成并不是很紧密,它们之间能量的传递被称为热扩散。 热传导的基本公式为“Q=K×A×ΔT/ΔL”。其中Q代表为热量,也就是热传导所产生或传导的热量;K为材料的热传导系数,热传导系数类似比热,但是又与比热有一些差别,热传导系数与比热成反比,热传导系数越高,其比热的数值也就越低。举例说明,纯铜的热传导系数为396.4,而其比热则为0.39;公式中A代表传热的面积(或是两物体的接触面积)、ΔT代表两端的温度差;ΔL 则是两端的距离。因此,从公式我们就可以发现,热量传递的大小同热传导系数、热传热面积成正比,同距离成反比。热传递系数越高、热传递面积越大,传输的距离越短,那么热传导的能量就越高,也就越容易带走热量。 对流: 对流指的是流体(气体或液体)与固体表面接触,造成流体从固体表面将热带走的热传递方式。 具体应用到实际来看,热对流又有两种不同的情况,即:自然对流和强制对流。自然对流指的是流体运动,成因是温度差,温度高的流体密度较低,因此质量轻,相对就会向上运动。相反地,温度低的流体,密度高,因此向下运动,这种热传递是因为流体受热之后,或者说存在温度差之后,产生了热传递的动力;强制对流则是流体受外在的强制驱动(如风扇带动的空气流动),驱动力向什么

多媒体计算机技术期末复习

一、填空题: 1、国际电报电话咨询委员会(CCITT,目前已被ITU取代)曾对媒体作过如下分类: (1)感觉媒体:直接作用于人的感官、使人能直接产生感觉。 (2)表示媒体:为了加工、处理和传输感觉媒体而人为研究、构造出来的一种数据类型。 (3)表现媒体:指感觉媒体和用于通信的电信号相互转换用的物理手段或设备。 (4)存储媒体:用于存放表示媒体,以便计算机随时处理、加工和调用信息编码。 (5)传输媒体:用来将媒体从一处传送到另一处的物理载体。 2、(感觉媒体)指能直接作用于人的感官、使人能直接产生感觉的一类媒体。 3、(表示媒体)是为了加工、处理和传输感觉媒体而人为研究、构造出来的一种数据类型。 4、(表现媒体)是指感觉媒体和用于通信的电信号相互转换用的物理手段或设备。 5、(存储媒体)用于存放表示媒体(感觉媒体数字化后的代码),以便计算机随时处理、加工和调用信息编码。 6、(传输媒体)是用来将媒体从一处传送到另一处的物理载体。 7、多媒体技术有时被简称为(多媒体),或(多媒体计算机技术)。 8、人类获取的信息主要是通过(视觉)获取的。 9、DPCM系统中的误差来源是发送端的量化器,而与接收端(无)关。 10、预测编码主要是在(时)域上进行,变换编码则利用频域中能量较集中的特点,在(频)域(变换域)上进行。 11、Huffman编码/算术编码是(可逆[无失真])编码。 12、MPEG音频压缩后的比特流可以按(4)种模式之一支持单声道或(双声道)。 13、MPEG算法允许编码选择I图像的(频率)和位置。 14、基于块的(运动补偿)技术,就是在其(参照)帧中寻找符合—定条件限制、当前被预测块的最佳匹配块。 15、为了适应不同应用的要求,并保证数据的可交换性,MPEG-2 Video定义了不同的功能档次,每个档次又分为几个(功能档次、等级和规 范)。 16、一般情况下,对细节多、运动部分少的图像在(帧)内进行DCT,而细节少、运动分量多的图像在(场)内进行DCT。 17、MPEG算法编码过程和解码过程是一种非(镜像)对称算法,解码过程要比编码过程相对(简单)些。 18、目前市场上流行的MPEG软解压软件有哪些?答:金山解霸、豪杰超级解霸、Xing等。 19、与同期硬盘相比,单片光盘容量比硬盘略(小)。 20、光盘的用户容量比格式化容量要(少)。 21、光盘存储数据采用EFM编码,即将1字节的8位编码为 (14 ) 位的光轨道位。 22、CD-DA即激光唱盘常采用(常线速)伺服方式。 23、激光唱盘的每秒的音频数据分为(75)个扇区。 24、Video CD标准是目前流行的视频光盘标准,它描述一个使用(CD-ROM)格式和(MPEG1)标准的数字电视播放系统。 25、实践中常用的多媒体功能卡有:(声卡、视频卡和图形加速卡)。 26、声卡可选择多种声源(麦克风、CD唱机、线路)输入。 27、(MIDI)是一种电子乐器之间、电子乐器与电脑之间的统一交流协议。 28、目前主要的声音合成手段有:(FM合成和波表合成)。(FM合成)多用于以前的ISA声卡; 波表合成是现在最先进的声音合成方法,它的合成原理要比FM合成复杂得多。 29、如果一首MIDI乐曲中的复音数超过了声卡的复音数,则将丢失某些声部,但一般不会丢失(主旋律)。 30、声音采样位数越(高),采样精度越(高)。 31、声音采样频率越(高),记录声音的波形就越(准确),保真度就越高,但采样产生的数据量也越(大),要求的存储空间也越(多)。 32、声卡复音数越 (大 ),音色就越好,播放MIDI时可以听到的声部越多、越细腻。 33、目前PC 视频采集卡通常采用32位的(PCI)总线接口,插到PC机主板的扩展槽中,以实现采集卡与PC机的通讯与数据传输。 34、低档视频采集卡通过PC机上的(声卡)获取数字化的伴音并把伴音与采集到的数字视频同步到一起。 35、可以把国际标准JPEG或MPEG算法集成在一块(视频处理)芯片上。 36、高性能的视频采集卡一般具有一个( 采集卡)接口和一个S-Video接口,以便与模拟视频设备相连。 37、一般的采集卡都支持(NTSC)和(PAL)两种电视制式。(NTSC,PAL,SECAM) 38、一般的PC视频采集卡采用帧内压缩的算法把数字化的视频存储成( AVI)文件。 39、视频采集卡一般都配有( 图形加速卡 )以控制和操作采集过程。 40、画面刷新率(Frame Rate)即显示器上图像画面的更新速度,单位为FPS或帧每秒。 41、凹凸贴图(Bump Mapping)是一种在3D场景中模拟粗糙表面的技术。 42、常见的3D贴图有:材质3D贴图、Mip贴图、凹凸贴图、视频材质贴图。

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