Видеокарта (видеоадаптер)

Основная функция видеоадаптера – преобразование цифрового сигнала, циркулирующего внутри компьютера, в аналоговые электрические сигналы, подаваемые на монитор.

Другими словами, видеоадаптер выполняет роль интерфейса между ПК и устройством отображения информации (монитором).

Изначально, основной и единственной задачей видеоадаптера было обеспечение интерфейса между ПК и монитором. Однако по мере развития ПК на видеоадаптер стали возлагаться дополнительные обязанности: аппаратное ускорение 2D и 3D графики, обработка видеосигналов, прием телевизионных сигналов и т.п. Для решения этих задач в состав видеоадаптера начали включать дополнительные элементы, в результате чего современный видеоадаптер превратился в мощное универсальное графическое устройство.

Видеоадаптер является важным элементом видеосистемы поскольку определяет следующие ее характеристики:

Режимы работы видеоадаптера

Все видеорежимы делятся на графические и текстовые. Различие в режимах существенно только для видеоадаптера, поскольку в каждом из них используются разные механизмы формирования видеосигнала. Что же касается монитора, то в обоих режимах он работает одинаково.

1. Текстовый. Экран представляет собой множество пикселов, которые разбиты на группы, называемые знакоместами, или символьными позициями. В каждое из знакомест может быть введен один из 256 символов со стандартными кодами ASCII. (Графические изображения в этом режиме, могут выть выведены только с помощью символов и знаков). Типичным текстовым режимом является режим 80х25 символов.

Изображение символа в пределах каждого знакоместа задается точечной матрицей. Размер матрицы зависит от типа видеоадаптера и текущего видеорежима. Чем больше точек используется для отображения символа, тем выше качество изображения и лучше читается текст.

Главная особенность текстового режима заключается в том, что адресуемым элементом экрана является не пиксел, а знакоместо. Иными словами, в текстовом режиме нельзя сформировать произвольное изображение в любом месте экрана – можно лишь отобразить символы из заданного набора, причем только в отведенных символьных позициях.

Другим существенным ограничением текстового режима является узкая цветовая палитра (не более 16-ти цветов).

Несмотря на перечисленные ограничения, данный режим имеет одно важное преимущество – незначительные затраты ресурсов ПК на его реализацию.

Текстовый режим использовался, в основном, в первых моделях ПК.

2. Графический. Содержимое каждой ячейки кадрового буфера является кодом цвета соответствующего пиксела экрана. Адресуемым элементом экрана является минимальный элемент изображения – пиксел.

Кадровый буфер – участок видеопамяти, отведенный для хранения цифрового образа текущего изображения.

На сегодняшний день, является основным режимом, т.к. в нем можно вывести и текст, и видео, и графику.

Основные графические функции видеоадаптера

1. Прорисовка графических примитивов при создании элементов графического интерфейса прикладных программ.

2. Перенос блоков изображения выполняется при перетаскивании окон, ярлыков и других элементов графического интерфейса ОС и прикладных программ, при выполнении прокрутки экрана и т.п.

3. Аппаратная поддержка окон. Это использование нескольких кадровых буферов, в каждом из которых хранится образ того или иного раскрытого окна приложения. Акселератор с функцией аппаратной поддержки запоминает порядок в котором окна накладываются друг на друга, в результате чего на экране формируется соответствующее изображение.

4. Аппаратный курсор. Процессор считывает через (СОМ) порт к которому подключена мышь координаты курсора, и посылает их значения на видеоадаптер (акселератор) где формируется изображение курсора мыши в указанном месте экрана с уничтожением его предыдущего пребывания.

5. Масштабирование растровых изображений. Такая задача возникает при изменении размеров окна программы, при работе с растровыми изображениями в графических редакторах, просмотре на ПК видеофильмов.

6. Преобразование цветового пространства. Используется в мультимедийных приложениях, связанных с обработкой видеоинформации. Преобразование одной цветовой схемы в другую (RGB формата в YUV (яркость и цветность (два цветоразностных сигнала))).

7. Декомпрессия сжатых видеоданных. Цифровые видеофильмы хранятся в сжатом формате. При воспроизведении необходимо распаковывать каждый кадр изображения перед его записью в кадровый буфер видеоадаптера. Этот процесс и носит название декомпрессии.

Поколения видеосистемы (монитор + видеоадаптер)

MDA (Monochrome Display Adapter) – Адаптер монохромного дисплея.

CGA (Color Graphics Adapter) – Цветной графический адаптер.

HGC (Hercules Graphics Card) – Графическая карта Геркулес.

EGA (Enhanced Graphics Adapter) – Улучшенный графический адаптер.

VGA (Video Graphics Adapter) – Графический видеоадаптер формирующий видеосигнал.

SVGA (Super Video Graphics Adapter) – Супер графический видеоадаптер формирующий видеосигнал.