9 Устройства ввода-вывода видео

Плата видеозахвата — электронное устройство (чаще PCI или PCI-E, реже USB-совместимая плата) для преобразования аналогового видеосигнала в цифровой видеопоток. Как правило, состоит из одного или нескольких АЦП и может обрабатывать сигнал от одного или нескольких аналоговых источников (видеокамер, приёмных телевизионных антен, видеомагнитофонов и т. п.). Наиболее распространены в качестве аппаратной части для систем видеонаблюдения. Применяемые в системах закрытого кабельного наблюдения (CCTV) карты делятся по принципу обработки видео: аппаратные, программные, Аппаратные обладают своими процессорами, позволяющими упаковывать видеопоток по одному из алгоритмов сжатия. В программных вариантах упаковку видео производит центральный процессор ПК. Также платами видеозахвата могут называть системы видеонаблюдения. Система видеонаблюдения (закрытые системы кабельного телевидения, CCTV) — система аппаратных средств, предназначенная для осуществления видеонаблюдения. Локальная система — система, область действия и применения которой ограничена географически террирорией здания, предприятия, организации и т. п. В централизованная система имеет один центр и некоторое количество видеокамер. Децентрализованная система представляет себя как совокупность нескольких централизованных, объединенных логически в одну структуру, но физически разделенных и способных функционировать независимо. Основные характеристики систем разрешение изображения: для охранных систем зачастую: 360х288, 640х480, 720х576 (для аналоговых камер стандарта PAL) и более высокие для IP камер; скорость смены кадров: варьируется в широких пределах, в зависимости от основных задач системы, для охранных систем значение зачастую равно 6 кадрам/сек. Максимальное количество для сигналов PAL — 25 к/с NTSC — 30 к/с.

10. TV-тюнер, звуковая карта.

ТВ-тю́нер (англ. TV tuner) — род телевизионного приёмника (тюнера), предназначенный для приёма телевизионного сигнала в различных форматах вещания с показом на мониторе компьютера. Кроме того, большинство современных ТВ-тюнеров принимают FM-радиостанции и могут использоваться для захвата видео.ТВ-тюнеры очень многообразны и могут классифицироваться по ряду основных параметров, в том числе: по поддерживаемым стандартам телевещания; по способу подключения к компьютеру; по поддерживаемым операционным системам. Классификация по стандартам телевещания. Любой ТВ-тюнер в состоянии принимать и декодировать телевизионный сигнал в одном или нескольких стандартах телевещания. В настоящее время наибольшее распространение на мировом рынке получают цифровые ТВ-тюнеры, позволяющие принимать цифровой сигнал в стандартах DVB-T (европейское эфирное цифровое вещание), DVB-C (европейское кабельное цифровое вещание), DVB-S (европейское спутниковое цифровое вещание), ATSC (американское цифровое вещание), ISDB (японское и южноамериканское цифровое вещание), DMB-T/H (китайское цифровое вещание). Для совместимости со старыми телевизионными стандартами продолжают выпускаться ТВ-тюнеры, позволяющие принимать аналоговые сигналы PAL (европейское аналоговое вещание), SECAM (советское и французское аналоговое вещание), NTSC (американское и японское аналоговое вещание). Как правило, чисто аналоговые ТВ-тюнеры в настоящее время уже не выпускаются, их заменили гибридные ТВ-тюнеры, позволяющие принимать как цифровой, так и аналоговый сигнал. В России и других странах СНГ в настоящее время на практике используются стандарты SECAM и DVB-T для эфирного телевещания и SECAM, PAL и DVB-C для кабельного. Главное различие между аналоговыми стандартами — частота кадров и разрешение. NTSC поддерживает разрешение 525 строк видеопотока с частотой 30 кадров в секунду, а PAL и SECAM — 625 строк с частотой в 25 кадров в секунду. Качество цифровой трансляции видео (и аудио) значительно превосходит аналоговые видеостандарты, разрешение может достигать 720 или 1080 строк видео потока, при этом отсутствуют искажения изображения. В то же время, сам по себе цифровой способ кодирования изображения не обязательно означает увеличение разрешения: цифровые каналы могут кодироваться в стандартной чёткости, соответствующей аналоговым, либо повышенной чёткости (HDTV), т.е. в высоком разрешении. В системах цифрового телевещания может использоваться кодирование информации, требующее установки в ТВ-тюнер специальных смарткарт для декодирования платных каналов (в частности, это повсеместно распространено в системах спутникового телевидения и часто используется в кабельных системах). Однако, установку модуля CI для смарткарт поддерживают далеко не все цифровые ТВ-тюнеры, большинство моделей для эфирного и кабельного телевещания в настоящее время выпускаются без этой возможности и, таким образом, пригодны для приёма только бесплатных цифровых каналов. Наиболее общим является деление ТВ-тюнеров на внутренние и внешние, в зависимости от их расположения относительно корпуса системного блока компьютера. Более точным является деление по интерфейсу подключения. На сегодняшний день наиболее распространены ТВ-тюнеры с интерфейсами USB, PCI, PCI Express и CardBus. Также существуют модели с интерфейсом FireWire и устаревшими ISA, PC Card. Особняком стоят ТВ-тюнеры, подключаемые непосредственно к видеоинтерфейсу между компьютером и монитором, то есть DVI либо VGA. Такие тюнеры не требуют поддержки со стороны операционной системы и прикладного программного обеспечения компьютера, так как выводят телевизионную картинку на монитор независимо от компьютера. К их достоинствам относится универсальность по отношению к операционным системам, к недостаткам — невозможность записи видео и обычно не очень высокое максимальное допустимое разрешение монитора, ограничиваемое производительностью тюнера при обработке видеопотока. Подавляющее большинство ТВ-тюнеров штатно комплектуется поддержкой для операционной системы Microsoft Windows. Также для Windows доступно значительное количество альтернативных программ для работы с ТВ-тюнерами, которые, как правило, используют драйвер производителя, но отличающуюся интерфейсную оболочку.

Ряд ТВ-тюнеров штатно поставляется с поддержкой Mac OS X либо поддерживается программным обеспечением независимых разработчиков для этой системы (в основном известность получила программа EyeTV фирмы Elgato Systems (англ.), которая в облегчённой версии также обычно входит в поставку оборудования, декларирующего поддержку Mac OS X). Как правило, это устройства с интерфейсом USB, ввиду наиболее широкого распространения этого интерфейса на компьютерах Macintosh. Существуют программы, поддерживающие работу с некоторыми ТВ-тюнерами на платформах Linux (например, xawtv, XdTV, TvTime, bttv)[1], OS/2 (например, Emperoar TV, T&V HappyPlayer, TV Show)[2] и др. Как правило, программами для альтернативных ОС на PC поддерживаются устройства с интерфейсом PCI. ТВ-тюнер настраивается на радиосигнал одной частоты, поэтому иногда в систему устанавливают два ТВ-тюнера, для того чтобы одновременно смотреть один канал и записывать информацию с другого. Существуют специальные двойные (или дуальные) ТВ-тюнеры, в которых в одном устройстве штатно совмещены два приёмника. Комбинированные ТВ-тюнеры конструктивно совмещены с видеокартой (с архитектурной точки зрения являясь, как правило, отдельным устройством на шине PCI/AGP). Самый широкий ассортимент подобных устройств предлагает компания ATI (линейка All-In-Wonder). Проблема комбинированных ТВ-тюнеров в том, что сам тюнер устаревает значительно медленнее, чем графические видеокарты. Для стран СНГ также существенно, что продукты линейки ATI All-in-Wonder не поддерживают стандарт SECAM.

Звуковая плата (также называемая звуковая карта или музыкальная плата) (англ. sound card) — это плата, которая позволяет работать со звуком на компьютере. В настоящее время звуковые карты бывают как встроенными в материнскую плату, так и отдельными платами расширения или внешними устройствами Интегрированная аудио подсистема AC'97 (сокращенно от Audio Codec '97) — это стандарт для аудиокодеков, разработанный подразделением Intel Architecture Labs компании Intel в 1997 г. Этот стандарт используется в основном в системных платах, модемах, звуковых картах и корпусах с аудио-решением передней панели. AC'97 поддерживает частоту дискретизации 96 кГц при использовании 20ти-разрядного стерео-разрешения и 48кГц при использовании 20ти-разрядного стерео для многоканальной записи и воспроизведения. AC'97 состоит из встроенного в южный мост чипсета хост-контроллера и расположенного на плате аудиокодека. Хост-контроллер (он же цифровой контроллер, DC'97) (англ. digit controller) отвечает за обмен цифровыми данными между системной шиной и аналоговым кодеком (AC’97). Аналоговый кодек — это небольшой чип (4х4 мм., корпус TSOP, 48 выводов), который осуществляет преобразования аналог->цифра и цифра->аналог в режиме программной передачи или по DMA. Состоит из узла, непосредственно выполняющего аналогово-цифровые преобразования — АЦП/ЦАП (международное обозначение — coder/decoder или просто codec). От качества применяемого АЦП/ЦАП во многом зависит качество оцифровки и воспроизведения звука. HD Audio (сокращенно от High Definition Audio — звук высокой четкости) — является эволюционным продолжением спецификации AC‘97, предложенным компанией Intel в 2004 году, обеспечивающей воспроизведение большего количества каналов с более высоким качеством звука, чем обеспечивалось при использовании интегрированных аудио-кодеков, как AC'97. Аппаратные средства, основанные на HD Audio, поддерживают 192 кГц/24-разрядное качество звучания в двухканальном и 96 кГц/24-разрядное в многоканальном режимах (до 8 каналов). Форм-фактор кодеков и передачи информации между их элементами остался прежним. Изменилось только качество микросхем и подход к обработке звука.