- •Графическая и звуковая подсистемы пк. Средства мультимедиа. (Слайд 1)
- •1. Графическая подсистема пк.
- •1.1. Устройство и функции графической подсистемы.
- •1.2. Видеоконтроллер.
- •1.3. Характеристики видеоконтроллеров.
- •1.4. Видеомониторы.
- •1.4.2. Основные пользовательские параметры элт-мониторов. (Слайд 6).
- •1.5. Плоскопанельные дисплеи. (Слайд 7).
- •1.5.1. Развивающиеся и новейшие технологии производства видеомониторов.
- •Oled-телевизор фирмы Sony (Слайд 8).
- •1.5.2. Жидкокристаллические мониторы с активной матрицей.
- •1.5.3. Параметры жк-мониторов.
- •1.6. Устройства обработки видеосигналов.
- •2. Подсистема звука.
- •2.1. Звуковые контроллеры (платы или карты).
- •2.2. Принципиальное устройство звуковой карты
- •2.3. Акустические системы
- •2.4. Формат цифрового звука Dolby Digital 5.1
- •3. Средства мультимедиа.
- •3.1. Джойстики.
- •3.2. Технические средства виртуальной реальности.
- •3.3. Устройство шлемов (очков) vr.
- •4. Подсистема связи.
- •4.1. Модемы.
- •4.2. Сетевые карты.
Графическая и звуковая подсистемы пк. Средства мультимедиа. (Слайд 1)
1. Графическая подсистема ПК
1.1. Устройство и функции графической подсистемы
1.2. Видеоконтроллер
1.3. Характеристики видеоконтроллеров
1.4. Видеомониторы
1.4.1. ЭЛТ- мониторы
1.4.2. Основные пользовательские параметры ЭЛТ-мониторов
1.5. Плоскопанельные дисплеи
1.5.1. Развивающиеся и новейшие технологии производства видеомониторов
1.5.2. Жидкокристаллические мониторы с активной матрицей
1.5.3. Параметры ЖК-мониторов
1.6. Устройства обработки видеосигналов
2. Подсистема звука
2.1. Звуковые контроллеры (платы или карты)
2.2. Принципиальное устройство звуковой карты
2.3. Акустические системы
2.4. Формат цифрового звука Dolby Digital 5.1
3. Средства мультимедиа
3.1. Джойстики
3.2. Технические средства виртуальной реальности
3.3. Устройство шлемов (очков) VR
4. Подсистема связи
4.1. Модемы
4.2. Сетевые карты
1. Графическая подсистема пк.
Графическая подсистема ПК предназначена для оперативного отображения текстовой и графической информации в целях визуального восприятия ее пользователем. Она состоит из видеомонитора (дисплея) и видеоконтроллера (видеоадаптера или видеокарты). Видеоконтроллер входит в состав системного блока ПК (находится на видеокарте, устанавливаемой в разъём системной платы, либо интегрирован в системную плату), а видеомонитор — это внешнее устройство ПК.
Современные графические адаптеры на аппаратном уровне и программным способом реализуют последние достижения трехмерной компьютерной графики, Простое перечисление характеристик, функций и поддерживаемых технологий в спецификации видеокарты может занимать несколько страниц текста, а стоимость мощной видеокарты выше стоимости компьютера среднего класса.
Графические системы используются не только в средствах обработки информации. Ярким примером построения специализированной видеосистемы является видеотренажер современного самолета с большим количеством мониторов. Стоимость такой видеосистемы достигает 15 млн. долларов.
1.1. Устройство и функции графической подсистемы.
Графическая подсистема состоит из аппаратной и программной частей (Слайд 2). Аппаратная часть включает графический контроллер (1), дисплей (2), а также обслуживающие их физические интерфейсы (3). Программная часть обеспечивает поддержку интерфейсов, видеокарты, дисплея и приложений на уровне BIOS, операционной системы, драйверов.
Все приложения (от простейших текстовых редакторов до программ трехмерного моделирования) обязательно используют графическую подсистему, поскольку на визуальный ряд приходится основная часть информации, выдаваемой компьютером. Приложение (4) обращается к функциям видеоадаптера при посредничестве драйвера (5), который выступает интерпретатором команд для графического чипсета. В соответствии с командами адаптер выводит на экран изображение (6).
1.2. Видеоконтроллер.
Видеоконтроллеры (видеоадаптеры) являются внутрисистемными устройствами, преобразующими данные в сигнал, отображаемый монитором, и непосредственно управляющими мониторами и выводом информации на их экран.
Персональный компьютер с течением времени стал неразрывно связываться с графическим интерфейсом Windows и различными двух- и трехмерными изображениями:
2D Graphics — это двумерная графика, которая позволяет рисовать в одной плоскости. Например, пользовательский интерфейс операционной системы Windows;
3D Graphics — это трехмерная графика, которая позволяет создавать визуальное отображение трехмерного объекта на плоскости экрана. При этом видеопроцессор создает (математически рассчитывает) в видеопамяти трехмерный объект.
При описании построения 2- мерных и 3-мерных изображений используются специальные термины:
рендеринг (Rendering — рисование, визуализация) — это термин, обозначающий процесс создания изображения на экране с использованием математической модели объекта и формул для добавления цвета и тени (термин рендеринг может использоваться как для обозначения всего 3D -конвейера, так и только для стадии прорисовки объекта);
растеризация (Rasterization) обозначает процесс разделения объекта на пикселы;
термин текстура (Texture) обозначает двумерное изображение какой-то поверхности, например бумаги или металла, хранящееся в памяти в одном из стандартных пиксельных форматов;
для создания 3D-эффектов ("мокрый камень", отражение, освещение и прочее) используются программные и аппаратные шейдеры различного типа, которые являются математическим определением или описанием эффекта;
современные видеокарты кроме построения компьютерных изображений, обрабатывают телевизионные сигналы, в том числе и нового стандарта HDTV. При оцифровке телевизионной картинки на экране монитора может появиться «гребенка» (интерлейсинг, Interlacing), которая возникает при переводе телевизионной развертки в прогрессивную, используемую в мониторах. Для исправления такого эффекта используются различные алгоритмы деинтерлейсинга (Deinterlacing).
С точки зрения схемотехники графические ускорители двумерной графики представляют собой простые контроллеры, которые принимают от центрального процессора команды и строят те или иные фигуры в видеопамяти. При работе с трехмерной графикой вначале использовались те же принципы. Но требование повышения качества изображения привело к тому, что постепенно контроллер на видеокарте превратился в мощный специализированный процессор со своей особой системой команд. Т.к. построение трехмерных изображений — это множество математических расчетов с плавающей запятой, то наиболее совершенные видеопроцессоры включают в себя математический сопроцессор.
Следовательно, на современной видеокарте устанавливается видеопроцессор (графический процессор), (точнее, группа процессоров на одном кристалле), не уступающий по производительности современному центральному процессору ПК. Он может самостоятельно, по управляющим командам центрального процессора, моделировать не только двух- и трехмерные изображения, но и, например, выполнять декомпрессию сжатых видеоданных при воспроизведении видеофильмов. Это требует необычайно много ресурсов для хранения промежуточных результатов вычислений и образцов текстур, которыми заливаются условные плоскости моделируемых фигур.
Именно этим и вызвано стремительное увеличение в настоящее время объёма видеопамяти. В то же время повышение разрешения изображения на экране для традиционных систем отображения видеоинформации практически уже достигло потолка.
Видеоконтроллер устанавливается на системной плате как видеокарта в разъём стандарта AGP или PCI - Express (ранее использовались видеокарты стандарта PCI), либо конструктивно может быть интегрирован в системную плату, и состоит в общем виде из следующих компонентов (Слайд 3):
BIOS;
блоки обработки двухмерной графики (2D –ускоритель) и трехмерной графики (3D -ускоритель);
блок обработки видеосигналов;
видеопамять и контроллер памяти;
цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) или RAMDAC (RAM —Random Access Memory (память с произвольной выборкой), DAC —Digital to Analog Converter (цифро-аналоговый преобразователь)) – для выборки точек трех цветов монитора и определения их интенсивности;
интерфейс шины AGP или PSI-Express;
интерфейс основных внешних портов вывода: - SVGA (Super Video Graphics Array) – аналоговый и DVI (Digital Video Interactive) – цифровой - для цифровых мониторов;
интерфейс дополнительных внешних портов ввода - вывода.
В качестве дополнительных компонентов на видеокарте могут присутствовать:
вход для подключения телевизионного сигнала (TV-in),
формирователь телевизионного сигнала с выходным разъёмом (TV-Out),
блок обработки (ускоритель) сигналов телевидения высокой четкости (HDTV),
блок обработки DVD,
телевизионный тюнер.