Technologie  



Trudny start o╢miu wymiar≤w
Ryszard Sobkowski


DVD atakuje! Ceny czytnik≤w DVD zbli┐y│y siΩ ju┐ do cen czytnik≤w CD-ROM, ale do ogl▒dania film≤w z DVD przeciΩtnemu u┐ytkownikowi brakuje jeszcze karty DVD-player, kosztuj▒cej prawie tyle samo, co sam czytnik.

Nic dziwnego w tym, ┐e karta jest do╢µ droga - dekompresja MPEG-2 z szybko╢ci▒ 25 ramek na sekundΩ wymaga│aby prawie ca│ej mocy obliczeniowej procesora Pentium II 300 MHz. Specjalizowany procesor nie jest wprawdzie a┐ tak kosztowny, ale dodaj▒c koszt uk│ad≤w towarzysz▒cych, p│ytki, produkcji etc., otrzymamy wcale niema│▒ cenΩ. Procesory graficzne we wsp≤│czesnych kartach wyposa┐one s▒ zwykle w wiele mechanizm≤w wspomagaj▒cych odtwarzanie DVD, jak np. antyaliasing czy reskaling, ale wspomaganie obejmuje poprawΩ jako╢ci ju┐ zdekompresowanego obrazu. Problem dekompresji jednak pozostaje...

Mpact 2 3DVD firmy Chromatic Research to propozycja procesora graficznego do tanich (wzglΩdnie) kart wideo, integruj▒cego w jednym chipie funkcje VGA, akcelerator≤w grafiki 2D i 3D oraz odtwarzacza DVD. Opr≤cz wszystkich zada± graficznych, procesor obs│uguje r≤nie┐ d╝wiΩk z dekompresowanego MPEG. Ogrom zada±, a wszystkie musz▒ byµ wykonywane w tzw. czasie rzeczywistym. Konstruktorzy z Chromatic Research stanΩli na wysoko╢ci zadania, tworz▒c multimedialny uk│ad o ogromnych mo┐liwo╢ciach.

Grafika 3D i 2D


Karta d╝wiΩkowa z dekoderem DVD
Karta d╝wiΩkowa z dekoderem DVD i wyj╢ciem TV
obs│ugiwana jest przez specjalizowany procesor o RISC-owej architekturze i imponuj▒cej wydajno╢ci - np. pozycjonowanie tr≤jk▒t≤w (triangle setup) wykonywane jest z sumaryczn▒ moc▒ 500 MFLOPS (milion≤w operacji zmiennoprzecinkowych na sekundΩ), co pozwala na obs│ugΩ do miliona tr≤jk▒t≤w na sekundΩ (RIVA128 - 800 000 tr≤jk▒t≤w). Procesor wyposa┐ony jest w pamiΩµ cache, s│u┐▒c▒ do przechowywania najczΩ╢ciej u┐ywanych tekstur - podobne rozwi▒zanie zastosowa│o r≤wnie┐ S3 w uk│adzie Savage3D.

Podobnie jak Savage, Mpact 2 mo┐e pos│ugiwaµ siΩ teksturami skompresowanymi, co znacznie zmniejsza strumie± danych pobieranych z pamiΩci. Jednak dostΩp do pamiΩci obrazu nie stanowi trudno╢ci: procesor przystosowany jest do wsp≤│pracy z pamiΩci▒ RAM o architekturze Rambus, pozwalaj▒c▒ na masowy odczyt danych z szybko╢ci▒ 1,2 GB/s.

Grafika GUI jest w pe│ni akcelerowana (obs│uga przez GDI API i przez DirectDraw), procesor obs│uguje r≤wnie┐ "spadkowe" funkcje VGA i VESA BIOS, a tak┐e wymagane przez najnowsze specyfikacje funkcje DPMS (Display Power Management Signaling). Zintegrowany RAMDAC o czΩstotliwo╢ci 230 MHz pozwala na wy╢wietlanie obrazu o rozdzielczo╢ci maksymalnej 1600╫1200 i 18-bitowym kolorze z czΩstotliwo╢ci▒ od╢wie┐ania do 85 Hz, 24-bitowy kolor mo┐na uzyskaµ przy rozdzielczo╢ci 1280╫1024 i tej samej czΩstotliwo╢ci od╢wie┐ania. Szybko╢µ grafiki 2D uzyskiwana przez Mpact 2 3DVD w WinBench 98 jest por≤wnywalna z osi▒gan▒ przez typowe karty 2D wy┐szej klasy (8% wolniej od Matroxa Millennium II).

Obs│uga grafiki tr≤jwymiarowej obejmuje pe│n▒ realizacjΩ funkcji zdefiniowanych w Direct3D, │▒cznie z obs│ug▒ przezroczysto╢ci w formie alpha-mappingu (pozwala na budowΩ obiekt≤w o zr≤┐nicowanej przezroczysto╢ci). Inn▒ rzadko spotykan▒ funkcj▒, kt≤r▒ realizuje w grafice 3D Mpact 2, jest sub-pixel accurate rendering, czyli korygowanie poszczeg≤lnych pikseli dla zapewnienia p│ynno╢ci przenikania poszczeg≤lnych tekseli. Oczywi╢cie zastosowanie tej funkcji w niczym nie umniejsza potrzeby stosowania zaimplementowanych r≤wnie┐ w karcie funkcji MIP-mappingu i dwu- oraz trzyliniowego filtrowania tekstur, przynosi jednak zauwa┐aln▒ poprawΩ jako╢ci obrazu.

Pierwsze testy wydajno╢ci 3D wykazuj▒, ┐e Mpact 2 jest konstrukcj▒ udan▒ - w 3D WinBench 98 jest o ok. 30% szybszy od najszybszych Voodoo (Diamond Monster). W innych benchmarkach nie jest a┐ tak dobrze, np. w Final Reality Mpact uzyskuje wynik o 13%, a w te╢cie gry Turok a┐ o 17% gorszy od Voodoo. Testy by│y wykonywane na prototypowej karcie, ze sterownikami we wczesnej wersji beta - mo┐na siΩ spodziewaµ, ┐e produkcyjne wersje kart i dopracowane sterowniki bardzo przyspiesz▒ dzia│anie karty (Diamond Monster jest w benchmarkach szybszy od niekt≤rych kart z Voodoo nawet o 20%).

Odtwarzacz DVD


Mpact
Mpact w praktyce - karta dxwiΩkowa z dekoderem DVD i wyj╢ciem TV
to przede wszystkim dekompresja MPEG-2. Mpact 2 3DVD dekompresuje format MPEG-2 z szybko╢ci▒ 30 ramek na sekundΩ w pe│nej rozdzielczo╢ci 720╫576 (PAL) lub 720╫480 (NTSC). Obraz mo┐e byµ sprzΩtowo reskalowany do cel≤w wy╢wietlania na monitorze komputera, a tak┐e przes│any na wyj╢cie telewizyjne (sygna│ komponentowy lub S-video). W przypadku wy╢wietlania na monitorze komputera stosowana jest likwidacja przeplotu linii. Dekompresor obs│uguje zar≤wno tryb VBR (variable bit rate, o sta│ym wsp≤│czynniku kompresji), jak i CBR (constant bit rate, o zmiennym wsp≤│czynniku kompresji obrazu). Ca│o╢ci dope│niaj▒ takie wa┐ne dodatki, jak obs│uga stop-klatki oraz mo┐liwo╢µ odtwarzania format≤w MPEG-1 i VideoCD.

Warstwa d╝wiΩkowa DVD jest obs│ugiwana w 6-kana│owym trybie Dolby Digital (AC-3) i przetwarzana na dwukana│owy surround w trybie Dolby ProLogic lub SRS TruSurround. Uk│ad wyposa┐ony jest w cyfrowe wyj╢cie d╝wiΩkowe S/PDIF 64-448 Kb/s. W celu zachowania zgodno╢ci ze starszymi systemami, uk│ad ma r≤wnie┐ mo┐liwo╢µ odtwarzania d╝wiΩku MPEG-1 Layer II, a tak┐e p│yt audio CD.

Procesor obs│uguje r≤wnie┐ charakterystyczne dla pe│nowarto╢ciowego odtwarzacza DVD funkcje pomocnicze i steruj▒ce, przede wszystkim mo┐liwo╢µ odtwarzania nagra± z p│yt kodowanych w systemie CSS (content scrambling system), obs│ugΩ wersji jΩzykowych ╢cie┐ek wideo, audio, tytu│≤w i menu, przewijanie w prz≤d i w ty│, przegl▒danie klatka po klatce, tryb multi-story (rozga│Ωzianie akcji) oraz zmianΩ k▒t≤w widzenia. Mniej atrakcyjn▒ z zaimplementowanych funkcji jest analog copy protection w wersji Macrovision, uniemo┐liwiaj▒ca przegranie wysokiej jako╢ci nagrania na no╢nik analogowy (kaseta wideo).

8 wymiar≤w?


3D+2D to ju┐ piΩµ wymiar≤w. Je╢li do tego dodamy tr≤jwymiarowy d╝wiΩk, otrzymamy osiem wymiar≤w, a wszystkie zrealizowane na wysokim poziomie. Multimedialny kombajn Chromatic Research nie ma obecnie konkurencji na rynku, je╢li idzie o liczbΩ funkcji zintegrowanych w jednym chipie. Wydawaµ by siΩ mog│o, ┐e w dobie inwazji DVD uk│ad zostanie przyjΩty przez rynek z otwartymi ramionami. Tymczasem powszechnie dostΩpny od prawie roku procesor dopiero niedawno doczeka│ siΩ zastosowania, pozostaj▒c w cieniu uznanych standard≤w, jak Riva czy Voodoo. O "kulcie Voodoo" piszemy na str. 90, za╢ w kolejnym numerze przedstawimy obszerny test dostΩpnych kart z procesorem Mpact 2 3DVD.

(c) Copyright LUPUS