Параметри відеосистеми

Розглянувши роботу відеосистеми, можна сформулювати і пояснити її основні параметри, обумовлені використовуваним дисплейним адаптером, дисплеєм (монітором) і інтерфейсом, них єднальної.

Дозвіл (resolution), або здатність, що дозволяє, у графічному режимі визначається кількістю крапок у рядку по горизонталі і числом рядків на екрані (наприклад, 800 х 600 - 800 крапок, 600 рядків). Чим більше дозвіл, тим більше інформації можна вивести на екран із прийнятною якістю зображення. Досяжний дозвіл визначається монітором, графічним адаптером і засобами їхнього з'єднання.

Максимальний дозвіл Элт-монитора визначається розмірами екрана і зерна, а також смугою пропущення його відеотракту. Для Жк-мониторов рекомендований дозвіл — його розмір матриці; всі інші варіанти (якщо підтримуються) реалізуються шляхом інтерполяції з утратою якості.

Максимальний дозвіл з боку графічного адаптера визначається в основному обсягом установленої пам'яті і бажаною кількістю квітів.

Дозвіл, з яким нормально працює вся графічна підсистема, і припустима частота розгорнення взаємозалежні. Занадто висока частота при високому дозволі вимагає настільки високої частоти обробки пикселов, що з нею можуть не справитися відеопам'ять, RAMDAC, интерфейсний кабель, відеотракт монітора і/або генератор рядкового розгорнення. Ці обмеження, походження яких пояснено в даній главі, приводять до погіршення чіткості і появі лун-сигналів.

Частота регенерації (refresh rate), або сканування (scan frequency), і режим сканування визначають якість (стійкість) виведеного зображення. Частота регенерації є частотою кадрової (вертикальної) розгорнення. При частоті кадровій частоті розгорнення 60 Гц і нижче зображення на Элт-мониторе мерехтить, що особливо помітно на великих світлих зображеннях. Режим розгорнення, або сканування (scan mode): NI (Non-Interlaced) — прогресивний, або порядковий, / (Interlaced) — чересстрочний. У сучасних системах чересстрочная розгорнення застосовується тільки в крайніх випадках, коли потрібно занадто високий дозвіл. Однак включення чересстрочной розгорнення — це вже натяк на позамежне (для даної системи) дозвіл. При чересстрочной розгорненню мерехтять дрібні елементи зображень (особливо помітно на тонких горизонтальних лініях). У тих випадках, коли немає мети «вичавити» з машини максимум продуктивності, для ЭЛТ-мониторов прагнуть до порядкового розгорнення з можливо більш високою частотою кадрів (75 Гц і вище), але з оглядкою на смугу пропущення відеотракту: при надмірно високій частоті чіткість і насиченість зображення знижуються. Для ЖК-мониторов занадто висока частота не потрібно — мелькання згладжуються инерционностью матриці. У графічному адаптері граничне сполучення дозволу екрана і частоти регенерації визначається припустимою частотою роботи RAMDAC. «Розгін» RAMDAC веде до погіршення якості зображення (чіткості і насиченості квітів). Кращі моделі адаптерів, що забезпечують режими до 2048 х х 1536, мають RAMDAC з частотою до 350 Мгц. Гарні адаптери мають RAMDAC на 250 Мгц.

Можливості передачі кольору характеризуються максимальним числом одночасно присутніх квітів на екрані і колірній гамі — кількістю можливих квітів, відображуваних монітором.

Кількість одночасна присутніх квітів визначається кількістю битов відеопам'яті на елемент зображення в обраному відеорежимі: CGA — 2 біти/4 кольори, EGA — 4 біти/16 квітів, VGA — 8 битов/256 квітів, SVGA — 15-16 битов (High Color, 32-64 До квітів) і 24-32 біта (True Color, 16 М квітів).

Колірна гама — дискретність відтінків виведеного кольору — для систем з ЭЛТ-монитором визначається розрядністю RAMDAC графічної карти: 18-бітний перетворювач RAMDAC має для кожного кольору 6-бітні схеми ЦАП R, G і В, що не дозволяють вивести усі відтінки True Color; сучасні адаптери мають 24-бітні RAMDAC (по 8 біт R, G і В). Застосування 24-бітних перетворювачів RAMDAC дозволяє виконувати в адаптері гамма-корекцію — виправляти нелінійність монітора. Для правильної корекції потрібно виконувати калібрування кольору. Для Жк-мониторов гама обмежується і його внутрішніми (звичайно 6-бітними) пристроями ЦАП, їхнє калібрування досить умовне.

У високочастотних режимах може виявитися неприйнятним використання подовжувача аналогового интерфейсного кабелю, а також застосування консольних комутаторів. Дешеві комутатори часто мають аж ніяк не високочастотні галетні перемикачі, довгі «бороди» розплетених пар сигнальних проводів і «вільності» у з'єднаннях зворотних проводів колірних сигналів. Правда, іноді вмілими руками ці погрішності удається виправити. Окремі контакти в розніманні VGA для зворотних проводів виділені не даремно — якісно передати аналоговий сигнал зі смугою в сотні мегагерц на відстань більш метра можна тільки при безперервності, індивідуальності зворотного проводу і його «перевитости» зі своїм сигнальним побратимом по всій довжині кабелю. Усі неоднорідності (порушення імпедансу) проявляться на екрані монітора у виді лун-сигналів, добре видимих правее вертикальних границь контрастних об'єктів (прямокутників, вертикальних ліній, букв). На кінцях ліній (у моніторі) повинні бути встановлені термінатори (резистори 75 Ом), без яких зображення буде яскравіше, але з явною луною.

Обсяг відеопам'яті (локального буфера) у старих графічних адаптерах визначав співвідношення дозволу, кількості одночасно доступних квітів і сторінок (екранних буферів). Обсяг пам'яті сучасних графічних карт значно перевищує вимоги до розміру екранного буфера. У карт із 3D-aK-селератором обсяг локального буфера істотно впливає на продуктивність акселератора (чим більше, тим вище), і обсяг 16 Мбайт і більш потрібний не стільки для розміщення сторінок відеопам'яті (див. табл. 10.6), скільки для збереження текстур і іншої інформації, використовуваної в побудовах. На могутніх ігрових картах установлюють до 256 Мбайт пам'яті.

Тип відеопам'яті, її тактова частота і розрядність (8, 16, 32, 64, 128 і навіть 256 біт) визначають продуктивність; у старих адаптерах ці параметри обмежували і граничну частоту регенерації. У сучасних адаптерах використовують різновиду синхронної динамічної пам'яті (DDR SDRAM, SGRAM, RDRAM) набагато більшої швидкодії, чим ОЗУ.

Тип і кількість дисплейних інтерфейсів визначають можливості підключення моніторів. Більшість адаптерів мають рознімання DB-15 з аналоговим інтерфейсом VGA, до якого підключаються звичайні ЭЛТ-монитори і плоскі панелі. Як другий інтерфейс (якщо є) використовується рознімання DVI з цифровим і, можливо, аналоговим інтерфейсом. При наявності двох інтерфейсів бажана їхня незалежність.

Наявність і тип телевізійних інтерфейсів (композитний, S-Video) і їхньої функції: вихід (TV-Out) і/або вхід (TV-In) визначають можливості взаємодії з відеосистемою. Вихід дозволяє переглядати фільми на телевізорі (і записувати відео на відеомагнітофон). Вхід дозволяє вводити інформацію для перегляду на моніторі, а при наявності засобів відеозахоплення записувати відео на диск.

Для графічних адаптерів із ЗО-акселераторами маються специфічні параметри:

♦ Тип (модель) графічного процесора (чипсета) — них розробляє і про­
переводить ряд фірм, у кожної фірми є ряд моделей зі своїми особливо­
стями, достоїнствами і недоліками. Процесори можуть мати більш одне­
го конвеєра для рендеринга, і в кожного конвеєра може бути кілька
блоків текстуризации, що дозволяють за один такт накладати кілька
текстур. При екстремальних вимогах до продуктивності цікава
здатність до спільної роботи в парі з іншим акселератором (техноло­
гии SLI, CrossFire).

♦ Частота роботи графічного ядра — 125-250 Мгц.

♦ Тип інтерфейсу —AGP або PCI-E.

♦ Тип, розрядність шини і частота роботи локальної пам'яті, що визначають
її продуктивність. Частота шини пам'яті може відрізнятися від частоти
графічного ядра. Деякі чипсети, що мають кілька рівнобіжних
конвеєрів, використовують для кожного конвеєра окрему локальну па­
м'яти, що збільшує сумарну продуктивність.

♦ Підтримуваний обсяг локальної пам'яті — 8-256 Мбайт. Визначає до­
личество елементів і текстур, збережених локально, і, отже, произ­
водительность їхньої обробки.

♦ Дозвіл екрана, з яким працює акселератор.

♦ Розрядність кольору — 16-32 біт/пиксел. 16-бітний колір заощаджує ресурси,
необхідні для побудови зображення, але при цьому якість зображення не задовольняє вимогливого користувача. Застосовують і компромісний варіант — оптимизированний 16-бітний колір.

♦ Розрядність Z-буфера — 16/24/32 біт.

♦ Швидкість обробки трикутників — характеристика продуктивності
геометричної частини конвеєра.

♦ Швидкість формування пикселов — 100-1000 млн. пикселов/с.

♦ Підтримувана розмірність текстур: 64 х 64, 128 х 128, 256 х 256 — текстури
малого розміру; сучасні адаптери підтримують текстури 1024 х 1024,
2048 х 2048 з 32-бітними текселами.

♦ Підтримка мультитекстурирования (можливості накладення декількох
текстур).

Цей список можна продовжити по реалізації всіх технологічних прийомів — алгоритмів фільтрації (билинейной, бикубической, анізотропної...), згладжування (anti-aliasing), установки джерел висвітлення, ефектів тумана, застосуванню об'ємних текстур, методів оптимізації розрахунків, що знижують обсяги обчислень, і т.п.

Дата добавления: 2014-01-04