Реферат: Видеосистема ПК

Качество зафиксированного в компьютере изображения зависит от ряда факторов, основными из которых являются: глубина оцифровки (для получения цветных изображений с палитрой 16 млн. цветов необходимо использовать 24-битную оцифровку - TrueColor), частота дискретизации видеосигнала (определяет разрешение оцифрованного изображения), степень сжатия видеопоследовательности.

Все устройства ввода видеосигнала могут отображать видеофильм на мониторе. Это обеспечивается путем подключения к особому разъему feature-connector, имеющемуся на видеоадаптере. При этом отображение осуществляется в реальных цветах независимо от характеристик видеоадаптера, что упрощает контроль за процессом оцифровки видеосигнала.

Известны программные и аппаратные методы сжатия данных. Наиболее известной системой с программной компрессией видеоданных является пакет Microsoft Video for Windows, позволяющий сжимать и восстанавливать видеоданные в реальном времени. Собственно компрессия и восстановление данных выполняются драйверами компрессии. С помощью Video for Windows можно создавать файлы с расширением AVI, содержащие одновременно несколько потоков данных. Для создания AVI-файлов из оцифрованного видеосигнала можно использовать приложение VidCap, входящее в состав Video for Windows. Для хранения одной минуты видео требуется 10-20 Мбайт дискового пространства в зависимости от размера изображения, разрешения и метода компрессии. Для проигрывания AVI-файлов можно использовать специальную версию приложения Media Player, которая поставляется вместе с Video for Windows. Наиболее известным аппаратным методом кодирования изображения, реализованным в устройствах ввода-вывода видео, является алгоритм MPEG, созданный для нужд мультимедиа, телевидения и телекоммуникаций.

Специализированные видеокарты

Фрейм-грабберы

Фрейм-грабберы - это устройства, объединяющие аналого-цифровые и графические микросхемы для обработки видеосигнала, которые позволяют дискретизировать видеосигнал и либо сохранять отдельные кадры изображения в собственной памяти (буфере) с последующей записью на диск, либо выводить их непосредственно в окно на мониторе компьютера.

Содержимое буфера платы обновляется с частотой смены кадров, причем вывод видеоинформации происходит в режиме наложения. Для реализации на экране монитора окна с живым видео карта фрейм-граббера соединяется с графическим адаптером либо через так называемый 26-контактный feature-коннектор, находящийся, как правило, в верхней части платы адаптера, либо общается с ним по шине PCI.

Специальное программное обеспечение, входящее обычно в комплект с платой, дает возможность выполнять над захваченным изображением ряд операций, связанных, например, с его редактированием. Отдельные кадры изображения можно сохранять в ряде популярных графических файловых форматов (TIFF, PCX, BMP, GIF, JPEG и т. д.). В том случае, когда на жесткий диск необходимо записать не один кадр, а их последовательность в течение нескольких десятков секунд, обычные фрейм-грабберы уже не годятся, для этого требуются специальные карты для захвата (или вывода) видеопоследовательностей.

В настоящее время функциями фрейм-граббера наделены многие видеокарты. Для полупрофессиональных применений используются специализированные карты, такие как Miro Video DC10/20/30.

MPEG-декодеры

MPEG (Motion Picture Experts Group) - это стандарт, предложенный одноименной организацией для сжатия цифрового видео и звука. Первая часть данного стандарта (MPEG I) определяет методы компрессии, позволяющие свести скорости поступления видео- и аудиоданных к 1,5 Мбит/с и разрешению 320 × 240, что соответствует скоростям обмена обычных приводов CD-ROM и DAT-стримеров. Вторая часть стандарта (MPEG II) определяет алгоритмы сжатия для скоростей 2-8 Мбит/с и разрешения 720 х 480.

Так называемые MPEG-плейеры позволяют воспроизводить последовательности видеоизображений (фильмы), записанные на компакт-дисках или DVD-дисках. MPEG-плейеры различных производителей могут иметь ряд особенностей. Соединение с графическим адаптером выполняется обычно либо через один из вариантов feature-коннектора, либо по шине PCI. Иногда графический адаптер и MPEG-декодер интегрируются на одной плате. Если для воспроизведения звука первым MPEG-плейерам была необходима дополнительная звуковая карта, то в настоящее время микросхема аудиодекодера входит в стандартный набор микросхем для MPEG-плейеров. Альтернативой MPEG-картам часто выступает программный вариант реализации алгоритма декодирования. В этом случае для успешной работы алгоритма требуется аппаратная поддержка функций масштабирования видео в видеоадаптере.

Видеокарты:

Для игр - Canopus Pure3D II (12 Mb -- 3Dfx игры) + Diamond Stealth II G460 (i740, 8Mb

SDRAM Op nGL/Direct3D игры)

Для "крутых" геймеров - 2хCanopus Pure3D II (SLI режим, 12 Mb -- 3Dfx игры) + Creative Graphics Blaster RivaTnT (nVidia RivaTnT, 16Mb SDRAM -- OpenGL/Direct3D игры)

Для работы - Matrox Millennium G200 (up to 16Mb SGRAM) или #9 Revolution 3D IV (up to 48Mb SGRAM)

Заключение

Цифровое видео и обработка видео изображений с помощью компьютера являются сегодня едва ли не основной темой дискуссий среди специалистов и пользователей компьютерной техники. Многие, конечно, видели видеофильмы и видеоклипы на экране персонального компьютера. После принятия стандарта для сжатия движущихся изображений (MPEG) стремительно вырос интерес производителей к этому сектору рынка, и появились доступные аппаратные и программные средства для создания и демонстрации видео.

На всем пути следования цифровых данных над ними производятся различные операции преобразования, сжатия и хранения. Оптимизируя эти операции, можно добиться повышения производительности всей видеоподсистемы. Лишь последний отрезок пути, от RAMDAC до монитора, когда данные имеют аналоговый вид, нельзя оптимизировать. Чем более высокое разрешение экрана используется и чем больше глубина представления цвета, тем больше данных требуется передать из графического процессора в видеопамять и тем быстрее данные должны считываться RAMDAC для передачи аналогового сигнала в монитор. Ключевой момент, влияющий на производительность видеоподсистемы, вне зависимости от специфических функций различных графических процессоров, это передача цифровых данных, обработанных графическим процессором, в видеопамять, а оттуда в RAMDAC. Самое узкое место любой видеокарты - это видеопамять, которая непрерывно обслуживает два главных устройства видеоадаптера, графический процессор и RAMDAC, которые вечно перегружены работой. В любой момент, когда на экране монитора происходят изменения (иногда они происходят в непрерывном режиме, например движение указателя мыши, мигание курсора в редакторе и т.д.), графический процессор обращается к видеопамяти. В то же время, RAMDAC должен непрерывно считывать данные из видеопамяти, чтобы изображение не пропадало с экрана монитора. Поэтому, чтобы увеличить производительность видеопамяти, производители применяют различные технические решения. Например, используют различные типы памяти, с улучшенными свойствами и продвинутыми возможностями, например VRAM, WRAM, MDRAM, SGRAM, или увеличивают ширину шины данных, по которой графический процессор или RAMDAC обмениваются информацией с видеопамятью.

1. Информатика и информационные технологии. Учебное пособие. / Под редакцией Ю.Д. Романовой – М.:Издательство Эксмо, 2005. -544с.

2. Информатика. Учебник для вузов. 5-е изд. – СПб.: Питер, 2007. – 765с.

3. Информационные технологии: учебник. – 2 – е изд., перераб. и доп. – М.:Форум:ИНФРА – М, 2008. – 608 с.

4. http://www.bankreferatov.ru

5. http://www.refer.ru

6. http://clck.yandex.ru/redir/

Приложение 1

Таблица 1

Видеоконтроллеры IBM PC

Страницы: 1, 2, 3, 4