Презентация Видеоадаптеры 2

Видеоадаптеры

Содержание

Что такое «видеоадаптер»?
История.
Режимы работы.
2D и 3D акселераторы.
Устройство и характеристики.
Средства обработки.

2

Что такое «видеоадаптер»?

Видеока́рта (также видеоада́птер, графический ада́птер, графи́ческая пла́та, графи́ческая ка́рта, графи́ческий ускори́тель) — устройство, преобразующее графический образ, хранящийся как содержимое памяти компьютера (или самого адаптера), в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора.

3

История

Одним из первых графических адаптеров для IBM PC стал MDA (Monochrome Display Adapter) в 1981 году.
Первой цветной видеокартой стала CGA (Color Graphics Adapter), выпущенная IBM и ставшая основой для последующих стандартов видеокарт.
В ранних моделях компьютеров от IBM PS/2 появляется новый графический адаптер MCGA (Multicolor Graphics Adapter — многоцветный графический адаптер).
Потом IBM пошла ещё дальше и сделала VGA (Video Graphics Array — графический видеомассив), это расширение MCGA, совместимое с EGA и введённое в средних моделях PS/2. 
С 1991 года появилось понятие SVGA (Super VGA — «сверх» VGA) — расширение VGA с добавлением более высоких режимов и дополнительного сервиса, например, возможности поставить произвольную частоту кадров.
Графический пользовательский интерфейс, появившийся во многих операционных системах, стимулировал новый этап развития видеоадаптеров. Появляется понятие «графический ускоритель» (graphics accelerator).

4

Режимы работы.

Режимы работы видеоадаптера, или видеорежимы, представляют собой совокупность параметров, обеспечиваемых видеоадаптером: разрешение, цветовая палитра, частоты строчной и кадровой развертки, способ адресации участков экрана и др.
Все видеорежимы делятся на графические и текстовые.
В текстовом (символьном) режиме, как и в графическом, изображение на экране монитора представляет собой множество пикселов и характеризуется разрешением NxM. Однако все пикселы разбиты на группы, называемые знакоместами, или символьными позициями (Character boxes — символьные ячейки), размером р х q. В каждом из знакомест может быть отображен один из 256 символов. Таким образом, на экране умещается M/q= M, символьных строк по N/p = N, символов в каждой. Типичным текстовым режимом является режим 80x25 символов.

5

Режимы работы.

Графический режим является основным режимом работы видеосистемы современного ПК. В графическом режиме на экран монитора можно вывести текст, рисунок, фотографию, анимацию или видеосюжет. В графическом режиме в каждой ячейке кадрового буфера (матрицы NxMn-разрядных чисел) содержится код цвета соответствующего пиксела экрана. Разрешение экрана при этом также равно NxМ. Адресуемым элементом экрана является минимальный элемент изображения — пиксел. По этой причине графический режим называют также режимом АРА (All Point Addressable — все точки адресуемы). Иногда число п называют глубиной цвета. При этом количество одновременно отображаемых цветов равно 2n, а размер кадрового буфера, необходимый для хранения цветного изображения с разрешением NxMи глубиной цвета п, составляет NxMбит.

6

7

2D и 3D акселераторы.

2D-aксeлeрaтop — графический ускоритель для обработки двухмерных графических данных (2D), реализует аппаратное ускорение таких функций, как прорисовка графических примитивов, перенос блоков изображения, масштабирование, работа с окнами, мышью, преобразование цветового пространства. Первона­чально видеоадаптеры с аппаратным ускорением графических функций делились на две группы: видеоадаптеры с графическим ускорителем (акселератором) и видеоадаптеры с графическим сопроцессором.

8

2D и 3D акселераторы.

ЗD-акселераторы предназначены для обеспечения возможнос­ти видеть на экране проекцию виртуального (не существующего реально) динамического трехмерного объекта, например, в ком­пьютерных играх. Такой объект необходимо сконструировать, смоделировать его объемное изображение, т.е. за­дать математическую модель объекта (каждую точку его поверх­ности) в трехмерной системе координат, аналитически рассчитать всевозможные зрительные эффекты (угол падения света, тени и т.п.), а затем спроецировать трехмерный объект на плос­кий экран. ЗD-акселератор необходим только в том случае, когда объемное изображение синтезируется компьютером, т. е. создает­ся программно.

9

Устройство и характеристики.

Современная графическая карта состоит из следующих частей:
 Графический процессор (графическое ядро, GPU (Graphics processing unit - графическое процессорное устройство) – процессор, занимающийся расчётами и формированием графической информации, выводимой на монитор, является основой видеокарты и по своей сложности практически не уступает центральному процессору компьютера, а иногда и превосходит его. Во многом им определяются основные характеристики видеокарты;
 Видеопамять - выполняет роль своеобразного буфера, в который временно помещаются выводимые на монитор изображения, создаваемые и постоянно изменяемые графическим ядром. В этот буфер помещаются также элементы, необходимые процессору для формирования этих изображений;
 Видеоконтроллер – отвечает за правильное формирование и передачу нужной информации из видеопамяти на RAMDAC.
 RAMDAC (Random Access Memory Digital-to-Analog Converter) или цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) – устройство, осуществляющее преобразование цифровых результатов работы видеокарты в аналоговый сигнал, отображаемый на мониторе. Возможностями этого устройства определяется количество отображаемых цветов, насыщенность картинки и др. Цифровые мониторы, проекторы и др. устройства, подключаемые к цифровым разъемам видеокарты, используют собственные цифро-аналоговые преобразователи и от RAMDAC видеокарты не зависят;
 Видео-ПЗУ (Video ROM) – микросхема, хранящая в себе базовую систему ввода-вывода видеокарты, а иначе говоря, ее BIOS - совокупность правил и алгоритмов, определенных производителем, по которым составные части видеокарты работают и взаимодействуют между собой.
 Система охлаждения – устройство, осуществляющее отвод и рассеивание тепла от видеопроцессора, видеопамяти и других компонентов графической платы с целью обеспечения нормального температурного режима их работы.

10

Устройство и характеристики.

Основные характеристики видеокарт:
производительность видеопамяти;
тип видеопамяти (GDDR2, GDDR3, GDDR4, GDDR5 и др.);
объем видеопамяти;
характеристики графического ядра;
система охлаждения.

11

Средства обработки.

Источником видеосигнала чаще всего является аналоговое уст­ройство — телевизионный тюнер, видеомагнитофон, видеокаме­ра. Для передачи на компьютер цифрового видео (например, сигнала цифровых видеокамер) используется специальный циф­ровой порт FireWire. Для компьютерной обработки сигналов аналоговых видеоустройств необходимо вы­полнить их оцифровку, т. е. преобразование из аналоговой в циф­ровую форму. Для этого нужны карты ввода/вывода, принимаю­щие входящий аналоговый видеосигнал и оцифровывающие его в реальном времени, затем эти данные необходимо сохранить на жестком диске. После сохранения оцифрованного изображения выполняют его редактирование. Эти функции осуществляет уст­ройство захвата видеосигнала.

12

Средства обработки.

Устройство захвата видеосигнала — видеобластер (VideoBlaster) представляет собой видеоплату, называемую также захватчиком изображений, устройством ввода видео, ТВ-граббером (Grab — захватывать), имидж-кепчерами (Image Capture — захват изобра­жения).

13

Спасибо за внимание!

14