A VIDEO-RENDSZER

A PC-k alkotóelemei közül az egyik legnagyobb fejlődésen a megjelenítők mentek keresztül. Az idők folyamán fantasztikus léptekben nőtt az egyre újabb és újabb egységek által megjeleníthető felbontás és színek száma. A kompatibilitás érdekében a nagyobb felbontású kártyák képesek a kisebb felbontású kártyák üzemmódjaink emulálására (utánzására), azaz azokkal felülről kompatibilisek. A legáltalánosabban elterjedt megjelenítőket és tulajdonságaikat az alábbi táblázat foglalja össze:
 
Típus
Megjelenítési üzemmódok
Megjeleníthető színek max. száma
Programozható karakter-generátorok
MDA csak szöveges
2
-
HGC szöveges és grafikus 
4
-
HGC+ szöveges és grafikus 
4
1
InColor szöveges és grafikus 
16/64
1
CGA szöveges és grafikus 
16/4
-
EGA szöveges és grafikus 
16(64)/4(64)
4
MCGA szöveges és grafikus 
256(256K)*
8
VGA szöveges és grafikus 
256(256K)*
8
XGA szöveges és grafikus 
65536/(256K)*
8
SVGA szöveges és grafikus 
16.8M*
8
*a megjeleníthető színek szabadon definiálhatók ; zárójelben a színek száma, amik közül az egyszerre megjeleníthetőek kiválaszthatók 
A HGC és CGA kártyák nem tartalmaznak különálló video-BIOS-t ; azok kezelését a rendszer-BIOS látja el. Ezzel szemben az EGA v. fejlettebb kártyák már speciális, a kártya típusára jellemző egyedi video-BIOS-szal rendelkeznek, amit a rendszer-BIOS a POST során inicializál.

Az eltérő típusú video-adapterek eltérő módokon (is) képesek video-információk megjelenítésére. Az információ-megjelenítés módját és mikéntjét az alkalmazott felbontás, valamint a megjeleníthető színek száma együtt határozza meg. Az egyazon megjelenítési paramétereket azonosító ún. video-módokat minden adaptertípuson azonos, egyedi számokkal, az ún. video-móddal azonosítják. Ez biztosítja, hogy adott megjelenítési formátumot minden - azt támogató - adapteren azonos módon lehessen aktivizálni. A standard video-módokat és jellemzőiket a következő táblázat mutatja:
 
Mód (hex)
Típus
Vízszintes felbontás * függőleges felb. * színek száma
Video-lap kezdete (hex)
Karakter-méret
Minimális adapter
00,01
 szöveges 
40*25
B800
8x8*
CGA
02,03
 szöveges 
80*25
B800
8x8*
CGA
04,05
 grafikus 
320*200*4
B800
8x8
CGA
06
 grafikus 
640*200*2
B800
8x8*
CGA
07
 szöveges 
80*25
B000
9x14
-
08
 grafikus 
160*200*16
Pcjr 
09
 grafikus 
320*200*16
Pcjr
0A
 grafikus 
640*200*4
Pcjr
0B
EGA BIOS
0C
EGA BIOS
0D
 grafikus 
320*200*16
A000
8x8
EGA
0E
 grafikus 
640*200*16
A000
8x8
EGA
0F
 grafikus 
640*350*3
A000
8x14
EGA
10
 grafikus 
640*350*4/16
A000
8x14
EGA
11
 grafikus 
640*480*2
A000
8x16
MCGA,VGA
12
 grafikus 
640*480*16
A000
8x16
MCGA,VGA
13
 grafikus 
320*200*256
A000
8x16
MCGA,VGA
* ill. **: a karakter mátrix mérete az adatpter típusától függ: CGA=8x8, EGA=8x14, VGA=9x16 ill. MDA,EGA=9x14, VGA=9x16 . 
Egy rendszerben általában csak egy video-adaptert szoktak alkalmazni, de CGA, EGA, MCGA, VGA, XGA és SVGA kártyák alkalmazása esetén lehetőség van egy másik MDA vagy Hercules típusú (HGC, HGC+, InColor) illesztő beépítésére is. A mindkét video-adaptert csak az ilyen konfigurációt támogató rendszerek (pl. CAD programok, Turbo Pascal, stb.) tudják kihasználni különböző típusú információk megjelenítésére.

A video-vezérlő

A video-vezérlő (v. video kártya ) feladata a kép előállításához szükséges vezérlőjelek generálása és azok továbbítása a monitor felé. A megjelenítendő képre vontakozó információkat egy, a video-kártyán elhelyezett RAM egység, az ún. video-memória tárolja. Ez az egység a processzor által megcímezhető tartományban fekszik, így a programok ugyanolyan módon írhatják/olvashatják, mint a memória bármely más területét. A video-memória tartalmának értelmezése és feldolgozása a megjelenítési módtól függ.

Szöveges módban a teljes képet a karakterek ábrájának sokasága alkotja. A karakterek képét leíró pixel-mátrix táblázato(ka)t az adapter a karaktergenerátorban, egy belső, ROM vagy RAM memóriában tárolja. Előbbi esetben a megjelenítő csak a gyártáskor beégetett karakterképek megjelenítésére alkalmas, míg utóbbi alkalmazása estén lehetőség nyílik a karakterek képének átdefiniálására is. A karakterek képét mindig egy 8 pixel széles és a megjelenítőtől ill. a video-módtól függő magasságú mátrix tárolja. A mátrix minden egyes eleme azt határozza meg, hogy az adott helyen látható -e pont vagy sem ; ha a megfelelő bit be van kapcsolva, akkor a megfelelő pixel az előtér, míg egyébként a háttér színével jelenik meg. A karakterek képét definiáló 8xN-es mátrix minden bájta a karakter alkotó egy-egy sort határozza meg, így az összesen N bájton ábrázolható. A karakter-generátor egy elemét az Ábra 1 mutatja.

Ábra 1.
A nagy "A" betű képét leíró 8x8-as mátrix

A legtöbb video-kártya jóval több video-memóriát tartalmaz, mint amekkora tárterület egy adott video-módban egy teljes képernyő tárolásához szükséges. Ebben az esetben lehetőség nyílik több képernyő szimultán tárolására a video-memóriában. Ez rendkívül hasznos lehet animációk készítésénél, ugyanis a látható képernyő módosítása nélkül generálható az animáció következő fázisa, majd egy pillanat alatt megjeleníthető. Az egy-egy képernyőnek megfelelő információegységet lapnak nevezzük. A lapok kezelésével a későbbiekben ismerkedünk meg.

Az ún. accelerator (gyorsító) kártyák a standard CRT-vezérlő chipen kívül egyéb, elemi rajzolási funkciók önálló ellátására képes speciális céláramköröket is tartalmaznak. Ezen áramkörök olyan egyszerű, általános funkciók ellátására képesek, mint például vonal, téglalap, ellipszis rajzolása a képernyőre, vagy egy terület kitöltése. A fejlettebb gyorsítókártyákon már bittérkép manipulációra (kitöltés mintával, nagyítás/kicsinyítés, stb.) képes áramkörök is találhatóak. Az ezen kártyák speciális tulajdonságait ismerő és azokat kiaknázó programok a gyorsító-áramkörök által támogatott funkciókat a CPU igénybevétele nélkül képesek végrehajtani. A programoknak a támogatott objektumok megrajzolásához mindössze azok paramétereit kell megadniuk a video-vezérlő számára, ami ezek felhasználásával maga "rajzolja be" azokat a video-memóriába. Ezen lehetőség kihasználása nem csak a processzort mentesíti a megjelenítéshez kapcsolódó számítási feladatok egy része alól, de a rendszer-buszt is jóval kevésbé terheli a minimális adat-átvitel miatt. Az általános tévhittel szemben azonban a gyorsítókártyák - lényegükből adódóan - a használatukra fel nem készített, esetleg azt nem is igénylő programok grafikus képességeiben semminemű gyorsulást nem idéznek elő.

Az accelerator kártyák egy speciális vállfaját képezik a 3D gyorsító-kártyák melyek a fenti funkciókon kívül rendkívül erős támogatást nyújtanak a térbeli objektumok képernyőn történő "három dimenziós" megjelenítéséhez (renderelés).
 

- STING -
eMail:PC-XUser@IDG.HU, Subject: "RProg rovat"