Видеоадаптеры
Оглавление
Стандарты видеокарт: MDA, CGA, EGA, VGA, SVGA 2
Первые видеоадаптеры 2
Видеоадаптеры SVGA 3
Объем видеопамяти 3
Частота RAMDAC 4
Видеоакселераторы 4
3D-акселераторы 5
ТВ-тюнеры 8
Фрейм-грабберы 8
Преобразователи VGA-ТВ 9
MPEG-декодеры 9
Список иллюстраций 10
Видеокарты
Рисунок 1
Видеоадаптер (синоним — видеокарта) предназначен для хранения видеоинформации и ее отображения на экране монитора. Он непосредственно управляет монитором, а также процессом вывода информации на экран с помощью изменения сигналов строчной и кадровой развертки ЭЛТ монитора, яркости элементов изображения и параметров смешения цветов. Основными узлами современного видеоадаптера являются собственно видеоконтроллер (как правило, заказная БИС — ASIC), видео BIOS, видеопамять, специальный цифроаналоговый преобразователь RAMDAC (Random Access Memory Digital to Analog Converter), кварцевый генератор (один или несколько) и микросхемы интерфейса с системной шиной (ISA,VLB,PCI,AGPили другой). Важным элементом видеоподсистемы является собственная память. Для этой цели используется память видеоадаптера, которая часто также называется видеопамятью, или фрейм-буфером, или же часть оперативной памяти ПК (в архитектуре с разделяемой памятью UMA).
Все современные видеоподсистемы могут работать в одном из двух основных видеорежимов: текстовом или графическом. В текстовом режиме экран монитора разбивается на отдельные символьные позиции, в каждой из которых одновременно может выводиться только один символ. Для преобразования кодов символов, хранимых в видеопамяти адаптера, в точечные изображения на экране служит так называемый знакогенератор, который обычно представляет собой ПЗУ, где хранятся изображения символов, «разложенные» по строкам. При получении кода символа знакогенератор формирует на своем выходе соответствующий двоичный код, который затем преобразуется в видеосигнал. Текстовый режим в современных операционных системах используется только на этапе начальной загрузки.
В графическом режиме для каждой точки изображения, называемой пикселом, отводится от одного (монохромный режим) до 32-бит (цветной). Графический режим часто называют режимом с адресацией всех точек (All Points Addresable), поскольку только в этом случае имеется доступ к каждой точке изображения. Максимальное разрешение и количество воспроизводимых цветов конкретной видеоподсистемы в первую очередь зависят от общего объема видеопамяти и количества бит, приходящихся на один элемент изображения. Существует несколько стандартов видеокарт.
Стандарты видеокарт: mda, cga, ega, vga, svga
За время существования IBM PC-совместимых персональных компьютеров сменилось несколько поколений видеоадаптерови связанных с ними стандартов представления изображения. Основным параметром в этих стандартах является разрешение (количество символов, или пикселов по горизонтали и вертикали), количество одновременно отображаемых на экране цветов и частота кадровой развертки (которая представляет собой частоту перерисовки изображения на экране монитора, выполняемую устройством развертки).
Первые видеоадаптеры
Достоянием истории стали первый монохромный адаптер MDA, работавший только в текстовом режиме (40 x 25 или 80 x 25 символов), первый цветной графический адаптер CGA (320 x 200 пикселов, 16 цветов; 640 x 200 пикселов, 2 цвета) и монохромный графический адаптер высокого разрешения Hercules (720 x 480 пикселов). Доживают свой век в составе 286 и 386 компьютеров видеоадаптеры и мониторы EGA (640 x 350 пикселов, 16 цветов из палитры в 64 цвета).
Последним из видеоадаптеров этой эпохи, успешно дожившим до наших дней, стал разработанный компанией IBM видеоадаптер VGA (640 x 480 пикселов, 16 цветов и 320 x 200 пикселов, 256 цветов). Его долголетие объясняется тем, что применяемый с ним монитор использует аналоговый сигнал в формате RGB. В дальнейшем практически все мониторы стали аналоговыми, что позволяет выбирать произвольную комбинацию «монитор-видеоадаптер» (прежние модели VGA-карт нельзя было использовать с EGA-монитором). В методе RGB цвет на экране монитора формируется наложением красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue) лучей, поэтому видеоадаптер и отклоняющая система одновременно создают три соответствующих изображения. В VGA для описания интенсивности каждой из цветовых компонент использовалось 6 разрядов, что позволяло создавать до 218 (262144) различных цветов (но не более 256 одновременно). VGA стал своего рода «наименьшим общим знаменателем» современных видеосистем: любой видеоадаптер и любая операционная система умеют работать в режиме VGA.