VGA (Video Graphics Array) Je standard razvijen za video adaptere i monitore. Standard je kreirao IBM 1987. godine, namijenjen računarima PS/2 Model 50, kao i starijoj liniji. Većina proizvođača video adaptera pratila je VGA standard.

Za razliku od svih prethodnih IBM video adaptera (MDA, CGA, EGA), VGA video adapter koristi analogni signal za prenošenje informacija o boji. Ova tranzicija je vođena potrebom za stvaranjem novog kabla sa manje žica. Osim toga, analogni signal omogućava korištenje VGA monitora sa naknadnim video adapterima, sa mogućnošću izlaza više boja.

Standardni sljedbenik VGA službeno se smatra IBM XGA standardom. Zapravo, zamijenjen je raznim VGA ekstenzijama. Ove ekstenzije se nazivaju SVGA.

Štaviše, koncept VGAčesto se koristi kao oznaka za rezoluciju 640 × 480, bez obzira na hardver koji se koristi za prikaz slike. Međutim, to nije sasvim tačno (na primjer, 640x480 način rada sa 16-, 24- i 32-bitnom dubinom boje nije podržan od strane VGA adaptera, ali se u isto vrijeme može generirati na monitoru koji podržava VGA adaptere Ovo je moguće zahvaljujući SVGA adapterima. Osim toga, termin se koristi za označavanje 15-pinskog D-subminijaturnog VGA konektora, koji je dizajniran da prenosi analogne video signale različitih rezolucija.

VGA arhitektura

Kao i njegov kolega EGA, VGA sučelje uključuje sljedeće podsisteme, oni djeluju kao glavni:

• Grafički kontroler... Omogućava razmjenu podataka između centralnog procesora i video memorije. Također može izvoditi bitne operacije nad prenesenim podacima.
• Video memorija... Sadrži podatke koji se prikazuju na monitoru. 256 KB DRAM podijeljeno na četiri sloj boje: 64 kB svaki.
• Serijski pretvarač... Obavlja funkciju pretvaranja podataka iz video memorije u bitstream, koji se prenosi direktno na kontroler.
• Kontroler atributa... Pretvara ulaz u vrijednosti boja pomoću palete.
• Synchronizer... Preuzima kontrolu nad vremenskim parametrima video adaptera, a također mijenja slojeve boja.
• KontrolerCRT (CRT). Generiše signale sinhronizacije za CRT.

EGA, za razliku od CGA, kao i njegovih glavnih podsistema, nalazi se u jednom mikrokolu, što zauzvrat omogućava smanjenje veličine video adaptera. U računaru sa PS/2 interfejsom, VGA adapter je ugrađen direktno u matičnu ploču.

Koja je razlika između VGA i EGA?

VGA je sličan EGA-i, s obzirom na video memoriju u ravnini u režimima od 16 boja i sekvencer za pristup procesoru. Međutim, postoje izuzeci koji razlikuju ova dva standarda:

• Različiti konektori sa kablom za povezivanje na monitor, kao i potpuno različiti monitori. Ovaj konektor i kabl ostali su nepromenjeni više od 15 godina, sve dok digitalne paketno orijentisane tehnologije DVI, HDMI i DisplayPort nisu puštene iz sveta potrošačke video tehnologije. Kasnije je korišten konektor sa kablom u većim rezolucijama. Čak je i standardni VGA monitor mogao da pokaže režim 800x600 kada se koristi sa modernijom video karticom, u ovom slučaju je sve zavisilo od kvaliteta skenera monitora i njihove sposobnosti da ne ometaju generisanje na tako povišenim frekvencijama. Sve moderne video kartice su danas VGA top-down kompatibilne. Izraz "VGA" u svakodnevnom životu označava upravo vrstu konekcije monitora - zastarjelu, ali ipak, relevantnu.
• Paleta uključuje 18-bitne boje umjesto 6-bitnih boja. To je, zauzvrat, omogućilo, na primjer, implementaciju lošeg vremena ili treperenja boja u igrama koristeći samo jednu paletu.
• Režimi u 256 boja, standardni - 320x200. Nezvanično, bilo je moguće postići rezoluciju od 320x240 ("X mod") i više.
• Maksimalni režim od 16 boja - 640x480 (kvadratni pikseli)
• Svi grafički modovi od 200 redova uključivali su scanline, koji se ponavljao dva puta, što je dalo 400 fizičkih linija skeniranja monitora, a to je zauzvrat značajno poboljšalo kvalitet slike čak i u nižim modovima, jer nije bilo praznina između linija skeniranja.
• visina ćelije generatora karaktera je 16 linija skeniranja. EGA ima 14. Ova prednost daje istih 400 linija skeniranja u svim tekstualnim modovima (osim kompatibilnosti sa EGA generatorom znakova). Dakle, VGA uvijek koristi 400 linija skeniranja, osim dva starija moda sa 16 boja (ima ih 480 i 350). X način također koristi 480 linija.
• U VGA, svi registri su čitljivi, dok EGA ima određeni broj registara "samo za pisanje".

Tekstualni režimi

Simboli u standardnom režimu testiranja formiraju se u ćeliji od 9 × 16 piksela, međutim, dozvoljeni su fontovi i druge veličine: 8-9 piksela širine i 1-32 piksela visine. Obično su sami likovi manji jer se dio prostora troši stvarajući jaz između likova. Funkcija za odabir veličine fonta u BIOS-u je odvojena od funkcije za odabir video moda, što vam omogućava da koristite različite kombinacije modova sa fontovima. Dozvoljeno je učitavanje osam i istovremeno prikazivanje dva različita fonta na monitoru.

VGA BIOS sadrži sljedeće vrste fontova, kao i funkcije za njihovo preuzimanje/aktiviranje:

• 8 × 16 piksela (standardni VGA font),
• 8 × 14(za EGA kompatibilnost),
• 8 × 8(za CGA kompatibilnost).

Tipično, ovi fontovi odgovaraju kodnoj stranici CP437. Tu je i podrška za programsko učitavanje fontova. To vam omogućava da ga koristite, na primjer, za rusifikacije.

Standardni načini rada:

• 40 × 25 znakova, 16 boja, rezolucija 360 × 400 piksela.
• 80 × 25 znakova, 16 boja, rezolucija 720 × 400 piksela.
• 80 × 25 znakova, jednobojni, rezolucija 720 × 400 piksela.

Kada koristite fontove manje od standardnih 8 × 16, možete postići povećanje broja redova u tekstualnom modu. Na primjer, ako uključite font 8 × 14 tada će biti dostupno 28 linija. I ako 8 × 8, tada će se broj linija povećati na 50 (kao u EGA 80 × 43).

Za svaku ćeliju sa znakom u tekstualnom modu možete odrediti atribut, specificirajući opciju prikaza za ovaj simbol. Postoje dva zasebna skupa atributa: za režime u boji i za jednobojni. Atributi načina rada vam omogućavaju da odaberete jednu od 16 boja simbola, jednu od 8 boja pozadine i omogućite ili onemogućite treperenje, što odgovara mogućnostima CGA. Atributi monohromatskih režima su isti kao oni dostupni u MDA (posebno, omogućavaju vam da aktivirate povećanu osvetljenost simbola, podvlačenje, treperenje, inverziju i neke njihove kombinacije).

Grafički načini

Za razliku od svojih prethodnika (CGA i EGA), VGA video adapter je imao video režim sa kvadratnim pikselima (ekran sa omjerom širine i visine 4: 3). CGA i EGA adapteri su imali vertikalno izdužene piksele.

Standardni modovi

• 320 × 200 piksela 4 boje.
• 320 × 200 piksela, 16 boja.
• 320 × 200 piksela.256 boja (novo za VGA).
• 640 × 200 piksela 2 boje.
• 640 × 200 piksela, 16 boja.
• 640 × 350 piksela, jednobojni.
• 640 × 350 piksela, 16 boja.
• 640 × 480 piksela 2 boje. Prilikom rješavanja 640 × 480 piksel ima omjer 1:1.
• 640 × 480 piksela, 16 boja.

Nestandardni načini rada (X-modovi)

Reprogramiranjem VGA bilo je moguće postići veće rezolucije od standardnih načina rada interfejsa. Najčešći "nepredviđeni" načini su:

• 320 × 200, 256 boja, 4 str. Spolja se ne razlikuje od 13h režima (320 × 200, 256 boja), režim ima četiri video stranice, što omogućava implementaciju dvostrukog, pa čak i trostrukog baferovanja.
• 320 × 240, 256 boja, 2 str. U ovom načinu rada ima manje stranica, ali kvadratnih piksela.
• 360 × 480, 256 boja, 1 str. Maksimalna rezolucija od 256 boja moguća za implementaciju unutar VGA.

Svi gore navedeni načini koriste planarnu organizaciju video memorije, sličnu onoj koja se koristi u režimima sa 16 boja. Međutim, koristi 2 bita iz svake ravni za generiranje boje, a ne jedan po jedan. Takva organizacija video memorije omogućava korištenje cijele video memorije kartice, a ne samo ravni 0 u 64K, za formiranje slike od 256 boja. A to, zauzvrat, omogućava korištenje visokih rezolucija / mnogo stranica. Ova memorija koristi isti sekvencer kao i modovi sa 16 boja.

Međutim, zbog specifičnosti kontrolera video memorije, proces kopiranja podataka u video memoriju je četiri puta brži nego u 13h modu.

Termin "X-mode" (Način X) uveo je Michael Abrash 1991. godine. Korišćen je za označavanje nestandardnog režima od 320 × 240 sa 256 boja. Ovaj mod su otvorili, proučavanjem vlasničke IBM-ove dokumentacije, razni programeri nezavisno jedan od drugog. Termin je najpoznatiji po člancima Michaela Abrasha u Dr. Dobbov dnevnik".

Većina modernih korisnika računara, mobilnih uređaja ili televizijskih panela naišla je na koncept kao što je VGA. Da li je to konektor, video adapter, monitor, drajver, kabl ili adapter? Nažalost, mnogi od nas, po pravilu, nemaju jasno razumijevanje ovog pitanja. Stoga se vrijedi detaljnije zadržati na ovom standardu.

VGA: šta je to u opštem smislu?

Prvo, nekoliko riječi o samom standardu. U najširem smislu, VGA nisu pojedinačne komponente navedene iznad, već kompletan video interfejs komponentnog tipa koji je prvobitno razvio IBM za svoje računare.

Tako su i hardverske i softverske komponente uključene u razumijevanje cjelokupne tehnologije reprodukcije ili prijenosa slike, a funkcionisanje interfejsa se sastoji u njihovoj interakciji.

Istorija nastanka standarda

Sada nekoliko riječi o pojavi VGA video standarda. Shvatili smo malo šta je to. Tehnologiju je prvi uveo IBM 1987. na PS/2 računarima.

VGA adapter, za razliku od svojih prethodnika i nasljednika, koristi (i koristi) analogni signal za prijenos slike visokog kvaliteta. Ali usput se postavlja pitanje zašto je bilo potrebno uvođenje novog standarda. Da biste u potpunosti razumjeli takvo rješenje, morate se pozvati na glavne parametre samih uređaja.

Glavne karakteristike

Prvi i jedan od glavnih faktora prelaska na ovaj standard većina stručnjaka naziva trenutak kada je u početku bilo potrebno smanjiti broj žica u glavnom kabelu uz mogućnost povezivanja sistemskih jedinica putem VGA grafičkog adaptera na odgovarajuće monitore. , koji su mogli prenijeti mnogo više boja i nijansi nego prije. Istovremeno je postignuta veća rezolucija slike.

Sama danas ima strukturu koja uključuje sljedeće elemente:

• grafički kontroler za razmjenu podataka između video memorije i centralnog procesora na bazi bitnih operacija s podacima;
• video memorija DRAM 256 KB, podijeljena u četiri sloja boja;
• serijski pretvarač podataka video memorije u bitove za prijenos atributa na kontroler;
• kontroler atributa za pretvaranje ulaznih podataka u vrijednosti boja zasnovane na paleti;
• sinhronizator za kontrolu prebacivanja sloja i parametara vremena grafičkog adaptera;
• kontroler katodne cijevi za generiranje signala sinhronizacije sa monitorom.

Pod uslovom da je u sistemu instaliran VGA drajver, maksimalna rezolucija je 640x480 piksela po inču sa dubinom boje do 32 bita. Naravno, u vrijeme kada se standard pojavio, to je bila prava revolucija. Ali danas se mogu naći mnogo veće rezolucije, što se postiže upotrebom digitalnih tehnologija. Ali, kako se ispostavilo, čak i u sadašnjoj fazi razvoja računarske tehnologije, VGA standard se ne može zanemariti. Šta to znači? Da, samo da se za prijenos slike, kao što je već spomenuto, koristi analogni signal koji se može konvertirati u bilo koji drugi. Osim toga, veličina samog adaptera je značajno smanjena, te se može integrirati direktno u matičnu ploču ili dodatno u video karticu.

Ovdje vrijedi obratiti pažnju na činjenicu da digitalni signal ima širi propusni opseg, a za prijenos takvog signala koristi se MPEG tehnologija kodiranja. To, pak, dovodi do gubitka kvalitete.

VGA monitori i televizori

Od pojave glavnog standarda, počeli su se aktivno koristiti odgovarajući monitori, a nakon toga i televizijski paneli ovog sučelja (na primjer, LCD uređaji).

Danas se takva skraćenica obično koristi za označavanje svih grafičkih modova, uključujući monitore koji mogu podržati rezoluciju od 640x480 piksela, bez obzira na hardversku komponentu. U trenutnoj fazi razvoja, oni se praktički ne koriste, iako su jedno vrijeme bili vrlo popularni.

Grafički adapteri

Gotovo svi moderni grafički akceleratori (video kartice), bilo da su integrisani ili diskretni, podržavaju glavne modove opisanog interfejsa i opremljeni su odgovarajućim izlazima (portovima), koji se ponekad nazivaju i D-Sub.

Drugim riječima, video kartica može imati više video izlaza. I VGA konektor je obavezan. Usput, takvi konektori se mogu naći na stražnjim pločama stacionarnih sistemskih jedinica i na bočnim zidovima prijenosnih računala.

Vozači

Podrazumeva se da nijedan grafički akcelerator neće raditi ako za njega nije instaliran odgovarajući drajver (uključujući VGA drajver).

Ali za moderne video kartice takve upravljačke programe morate instalirati ne iz baza podataka operativnog sistema, već iz distribucija proizvođača opreme. Pored toga, uslužni programi za upravljanje ili overklok koji se isporučuju za najpopularnije NVIDIA i Radeon kartice danas se široko koriste.

Mnogi igrači se mogu uvjeriti da VGA drajver radi ispravno postavljanjem video moda 640x480 ili njegovih nestandardnih varijacija u postavkama igre. Zapravo, ista situacija se opaža kada se računar ili laptop poveže na TV panel visoke definicije, ako se koristi VGA kabl (i to ne samo sa istim tipom konektora sa obe strane).

Vrste kablova i adaptera

Budući da postoji mnogo mogućnosti povezivanja za potpuno različite video sučelje, vrijedi se posebno zadržati na kablovima s adapterima koji se mogu koristiti za pretvaranje prijenosa slike prema shemi koju će prepoznati i prijemni i odajni uređaji.

Kao primjer, razmotrite VGA kabel s različitim opcijama prijelaza. Među glavnim (osim uobičajenog tipa) mogu se razlikovati sljedeće:

• VGA-DVI (koristi se na nekim video karticama koje nemaju VGA konektor, iako podržavaju odgovarajuće režime rada);
• VGA-HDMI (može se koristiti za povezivanje zastarjelih računara ili laptopa na moderne televizore i projektore);
• VGA-RCA ili VGA-"lale" (koristi se za povezivanje savremenih računarskih sistema koji nisu opremljeni VGA konektorima sa starim televizorima ili monitorima sa CRT);
• VGA-HDMI-RCA-mini-Jack (varijacija kombinovanja dva prethodna adaptera za povezivanje sa prenosom zvuka - zvuk se ne prenosi preko VGA);
• VGA-S-Video (manje popularna opcija za povezivanje na televizore).

Glavni konektor standarda, koji se naziva i DE15F, u bilo kojoj od varijanti je 15-pinski konektor na jednoj strani, koji omogućava prenos signala zasnovanog na tehnologiji progresivnog skeniranja, u kojoj promjena napona odgovara promjeni napona. svjetlina ELP-a (intenzitet snopa monitorskog pištolja ili kineskopa).

Sažetak i zaključci

To je to za razumijevanje VGA. Šta je to? U stvari, ovo je upravo interfejs, a ne njegove pojedinačne komponente neophodne za ispravno funkcionisanje. I kao što već vidite, prisutan je u većini modernih računarskih uređaja. Iako izgledi za razvoj ovakvih tehnologija izgledaju vrlo nejasno, ipak, za sada ih niko neće napustiti.

Ostaje dodati da ovaj standard, uprkos pojavljivanju njegovih sljedbenika u vidu istog Super VGA ili XGA interfejsa, i dalje ostaje jedan od najpopularnijih i najtraženijih u cijelom svijetu i na svim vrstama uređaja, uključujući računare, laptope , TV paneli ili čak mobilni uređaji.

Naša generacija živi u eri naučne i tehnološke revolucije, ali pošto smo „unutar procesa“, ne primjećujemo brzu smjenu generacija tehničkih uređaja oko nas. Ako su raniji kućni aparati mogli služiti decenijama, sada su za dvije-tri godine beznadežno zastarjeli - pojavljuju se nove ideje, nove tehnologije i materijali koji omogućavaju da se te ideje ostvare.

Od stvaranja prvih odašiljača iskri, elektronska oprema je analogna. Međutim, nakon Drugog svjetskog rata, kada su izumljeni bipolarni tranzistor i tranzistor sa efektom polja, razvijena su prva integrirana kola, digitalne tehnologije su počele osvajati mjesto na suncu. Sa stajališta sklopova, digitalna oprema je složenija od analogne, ali je njena funkcionalnost mnogo šira, a neke od njih su u osnovi nedostižne u analognoj obradi signala. Unatoč tome, u području modernih televizijskih tehnologija analogni video signali se koriste vrlo široko i neće postati stvar prošlosti.

Problem digitalne reprezentacije video signala je što je njegova širina spektra višestruko veća od širine spektra istog video signala, ali u analognom obliku. Moderni digitalni televizijski sistemi, koji se postepeno usvajaju u cijelom svijetu, ne mogu raditi s nekomprimiranim signalom. Mora biti kodiran pomoću MPEG algoritma, za koji se zna da je algoritam sa gubicima. Tako se ispostavilo da je unatoč razvoju i poboljšanju digitalnih tehnologija lakše i jeftinije koristiti analogne video formate za prijenos video signala na velike udaljenosti: i širina spektra signala je sasvim prihvatljiva, i park opreme je obiman, a tehnologije su razrađene do savršenstva.

Digitalni interfejsi DVI i njegov razvoj HDMI su, generalno, interfejsi bliske, ali budućnosti, i namenjeni su rešavanju drugih problema.

Analogni video signal koji se koristi u modernim televizijskim sistemima može biti kompozitni i komponentni.

Composite CV(kompozitni video) je najjednostavniji tip analognog video signala, u kojem se informacije o svjetlini, boji i vremenu prenose u mješovitom obliku. U ranim fazama razvoja video tehnologije, kompozitni signal se prenosio preko koaksijalnog kabla koji je povezivao videorekordere ili video plejere sa televizorima.

Bolja verzija kompozitnog signala je signal S ‑ Video... Ovaj tip analognog video signala obezbeđuje odvojeni prenos signala osvetljenosti (Y) i dva kombinovana signala boje (C) kroz nezavisne kablove, zbog čega se ovaj signal naziva i YC. Pošto se signali osvetljenosti i hrominance prenose odvojeno, S-Video signal zauzima znatno širi opseg od kompozitnog signala. U poređenju sa kompozitnim videom, S-Video pruža primetan dobitak u jasnoći i stabilnosti slike, a u manjoj meri iu prikazu boja. S-Video se široko koristi u poluprofesionalnoj opremi, studijima za emitovanje, kao i pri snimanju na 8 mm film u Hi-8 standardu kompanije Sony.

Za televiziju visoke definicije i kompjuterski video, ova sučelja nisu prikladna jer ne pružaju potrebnu rezoluciju slike.

Komponentni video

Za postizanje maksimalnog kvaliteta slike i stvaranje video efekata u profesionalnoj opremi, video signal je podijeljen u nekoliko kanala. Na primjer, u RGB sistemu, video signal je podijeljen na crvenu, plavu i zelenu komponentu, kao i signal za sinhronizaciju. Ovaj signal se naziva i RGBS signal, najrašireniji je u Evropi.

Postoji nekoliko varijacija RGB signala ovisno o tome kako se sinkronizirani signali prenose. Ako se sinhronizacijski impulsi prenose u zelenom kanalu, tada se signal naziva RGsB, a ako se sinhronizacijski signal prenosi u svim kolor kanalima, onda se RsGsBs.

Koristite četiri BNC kabla ili SCART konektor za povezivanje RGBS signala.

RGBS video kabl sa BNC konektorima.

SCART konektor

Tabela 1. Namjena kontakata SCART konektora

YUV sistem, koji je postao široko rasprostranjen u Sjedinjenim Državama, koristi drugačiji skup komponenti: mešovite signale osvetljenosti i sinhronizacije, kao i crvene i plave signale za razliku u boji. Svaki sistem komponenti zahtijeva svoj tip opreme, svaki ima svoje prednosti i nedostatke. Za kombiniranje uređaja različitih video formata potrebni su posebni blokovi sučelja. Konektori na krajevima kablova su obično RCA ili BNC.

Komponentni YUV signal

Komponenta RGBHV

Način formiranja video signala je sljedeći: slika se razlaže na signale tri osnovne boje: crvene (crvene - R), zelene (zelene - G) i plave (plave - B) - otuda i naziv "RGB", kojem se dodaju signali horizontalne i vertikalne sinhronizacije (HV), a zatim se pretvara u RGB signal sa sinhronizacijskim impulsima u zelenom kanalu (RGsB), koji se dalje pretvara u: komponentni (razlika u boji) signal YUV, gdje je Y = 0,299 R + 0,5876G + 0,114V; U = R – Y; V = B – Y, zatim konvertovan u S-Video i kompozitni video. Kompozitni video se pretvara u RF signal koji kombinuje audio i video signale. Zatim se modulira frekvencijom nosioca i pretvara u televizijski signal u eteru.

Na prijemnoj strani, radiofrekvencijski signal se pretvara u kompozitni video signal kao rezultat demodulacije, iz kojeg se, zauzvrat, kao rezultat niza transformacija, dobivaju RGB i HV komponente.

YPbPr komponentni signal se konvertuje u RGB + HV, zaobilazeći mnoge video staze. Razdvajanje Pb i Pr signala razlike u boji u zasebne kanale značajno poboljšava tačnost faze podnosača boje i nije potrebno podešavanje tona boje.

HDTV signali (HDTV) 720p i 1080i uvijek se prenose u komponentnom formatu, HDTV ne postoji u kompozitnim ili s-video formatima.

Kada se rodio DVD format, odlučeno je da se prilikom digitalizacije materijala za snimanje na DVD komponentni signal konvertuje u digitalni oblik, a zatim obrađuje pomoću MPEG-2 algoritma video kompresije. RGB signal koji izlazi iz DVD plejera je izveden iz YUV komponentnog signala.

Važno je napomenuti razliku između omjera kolor komponenti u RGB i komponentnog signala u YUV formatu (YPbPr). U RGB prostoru boja relativni sadržaj (težina) svake komponente boje je isti, dok u YPbPr uzima u obzir spektralnu osjetljivost ljudskog oka.

Omjer komponenti u RGB prostoru boja

Omjer komponenti u YPbPr prostoru boja

Ograničenja na udaljenosti prijenosa komponentnih tipova video signala od izvora signala do prijemnika sumirana su u tabeli 2 (za poređenje, dati su i neki digitalni interfejsi).

VGA video signali

Jedan od najčešćih tipova komponentnog signala je VGA format.

VGA (Video Graphics Array) format je format video signala dizajniran za izlaz na kompjuterske monitore.

U smislu rezolucije, VGA formati se obično klasifikuju u skladu sa rezolucijom video kartica personalnih računara koji generišu odgovarajuće video signale:

• VGA (640x480);
• SVGA (800x600);
• XGA (1024x780);
• SXGA (1280x1024);
• UXGA (1600x1200).

U svakom paru brojeva, prvi prikazuje broj piksela u horizontalnom smjeru, a drugi u vertikalnom smjeru slike.

Što je veća rezolucija, to je manja veličina svjetlećih elemenata i bolja slika na ekranu. Tome uvijek treba težiti, međutim, kako se rezolucija povećava, povećavaju se i cijene video kartica i uređaja za prikaz.

Video tehnologija se brzo razvija i neki kompjuterski formati kao što su MDA, CGA i EGA su stvar prošlosti. Na primjer, CGA format, koji se nekoliko godina smatra najrasprostranjenijim, pružao je sliku rezolucije samo 320x200 u četiri boje!

"Najslabiji" video format koji se trenutno koristi, VGA, pojavio se 1987. godine. Broj gradacija svake boje u njemu povećan je na 64, zbog čega je broj mogućih boja bio 643 = 262144, što je za kompjutersku grafiku čak i važnije od rezolucije.

Dodjela pinova VGA konektora prikazana je u tabeli.

Pored stvarnih video signala (R, G, B, H i V), konektor (prema VESA specifikaciji) takođe daje neke dodatne signale.

Kanal DDC (Display Data Channel) je dizajniran za prijenos detaljnog "dosijea" ekrana do procesora, koji nakon upoznavanja s njim proizvodi optimalan signal za dati ekran sa potrebnom rezolucijom i omjerom širine i visine. Ovaj dosije, nazvan EDID (Extended Display Identification Data), je blok podataka sa sljedećim odjeljcima: naziv marke, identifikacijski broj modela, serijski broj, datum izdavanja, veličina ekrana, podržane rezolucije i izvorne rezolucije ekrana.

Dakle, iz tabele se može vidjeti da ako ne koristite DDC kanal, onda je VGA signal, u stvari, komponentni RGBHV signal.

U profesionalnoj opremi se obično koristi 5-BNC kabl umjesto DB-15 D-Sub kabla za bolje performanse dalekovoda. Takav kabel je bolje usklađen sa prijemnikom i predajnikom u smislu impedanse, ima manje preslušavanja između kanala, te je stoga pogodniji za prijenos video signala visoke rezolucije (široki spektar signala) na velike udaljenosti.

VGA kabl za DB-15 konektor

VGA kabl sa pet BNC konektora

Trenutno, najčešće korišteni uređaji za prikaz su 4:3:800x600, 1024x768 i 1400x1050, ali postoje formati sa neobičnim omjerima: 1152x970 (oko 6:5) i 1280x1024 (5:4).

Proliferacija ravnih panela gura tržište ka široj upotrebi 16:9 displeja širokog ekrana sa rezolucijama od 852x480 (plazma displeji), 1280x768 (displeji sa tečnim kristalima), 1366x768 i 920x1080 (plazma i ekrani sa tečnim kristalima).

Potrebni propusni opseg veze za VGA signal ili video pojačalo određuje se množenjem broja horizontalnih piksela brojem vertikalnih linija sa brzinom kadrova. Dobijeni rezultat treba pomnožiti sa sigurnosnim faktorom od 1,5.

W [Hz] = Gore * Vert * Okvir * 1.5

Horizontalna brzina skeniranja je proizvod broja linija (ili redova piksela) i brzine kadrova.

Dakle, UXGA signal zahtijeva propusni opseg od 173 MHz. Ovo je ogroman opseg: proteže se od audio frekvencija do sedmog TV kanala!

Kako produžiti signal komponente

U praksi je često potrebno prenositi video signale na udaljenosti većoj od navedenih u gornjim tabelama. Djelomično rješenje problema je upotreba visokokvalitetnih koaksijalnih kablova sa niskim omskim otporom, dobro usklađenih sa linijom i niske razine šuma. Ovi kablovi su prilično skupi i ne pružaju potpuno rješenje problema.

Ako je uređaj za prijem signala na znatnoj udaljenosti, trebali biste koristiti specijaliziranu opremu - takozvane proširivače sučelja. Uređaji ove klase pomažu da se eliminiše početno ograničenje na dužinu komunikacione linije između računara i elemenata informacione mreže. Proširivači VGA signala rade u hardveru, tako da nemaju problema sa softverskom kompatibilnošću, pregovaranjem kodeka ili konverzijom formata.

Ako uzmemo u obzir pasivnu liniju (tj. liniju bez aktivne terminalne opreme), onda je RG-59 kabel sposoban prenositi kompozitni video, televizijski signal standarda PAL ili NTSC samo na 20-40 m (ili do 50-70 m). preko RG-11 kabla). Namjenski kablovi kao što su Belden 8281 ili Belden 1694A će proširiti vaš domet prijenosa za približno 50%.

Za VGA, Super-VGA ili XGA signale dobijene sa kompjuterske grafičke kartice, običan VGA kabl može da prenosi slike u rezoluciji 640x480 na udaljenosti od 5-7 m (a pri rezoluciji 1024x768 i više, takav kabl ne bi trebalo da bude duži od 3 m). Visokokvalitetni industrijski VGA/XGA kablovi obezbeđuju domet do 10-15, retko do 30 m. Osim toga, komunikaciona linija će biti podložna gubitku visoke frekvencije, što se manifestuje smanjenjem osvetljenosti do potpunog nestanka boja, pogoršanje rezolucije i jasnoće.

Da biste otklonili ovaj problem, možete koristiti pojačalo linearnog ekvilajzera povezano PRIJE dugog kabela. Koristi sklop za kompenzaciju gubitka visoke frekvencije koji se zove EQ (kabelska ekvilizacija) ili HF (visoka frekvencija) kontrola. EQ kolo obezbjeđuje pojačanje signala ovisno o frekvenciji kako bi se "izravnao" frekvencijski odziv. Opšta kontrola pojačanja vam omogućava da odbranite normalne (omske) gubitke u kablu.

Ovakva linearna pojačala omogućavaju (koristeći kablove maksimalnog kvaliteta) prenos signala rezolucije do 1600x1200 (60 Hz) na udaljenosti do 50-70 m (i više, pri nižim rezolucijama).

Međutim, to nije uvijek dovoljno: ponekad su potrebne velike udaljenosti, ponekad se može izazvati šum na dugačkom kabelu, s kojim linearno pojačalo ne može izaći na kraj. U ovom slučaju, uobičajeni VGA koaksijalni kabel može se zamijeniti drugim, prikladnijim medijem. Danas se za to najčešće koristi jeftin i praktičan kabel s upredenim paricama, ugrađujući posebne pretvarače (predajnik i prijemnik) na krajeve kabela.

Predajnik ovog ekstendera pretvara video signale u diferencijalno balansirani format koji je najprikladniji za upredene parice. Na prijemnoj strani se vraća standardni video format.

Koristi se običan Ethernet kabel kategorije 5 ili više. Za video signale, neoklopljeni kabl (UTP) je prikladniji. Zbog niske cijene takvog kabela, cijeli put prijenosa signala obično ne poskupi, unatoč potrebi za ugradnjom dodatnih uređaja.

Ova metoda proširenja VGA signala dobro funkcionira do 300m.

Slične metode se mogu koristiti za produžavanje drugih tipova komponentnih signala (YUV, RGBS, s-Video), industrija proizvodi odgovarajuće tipove uređaja.

Imajte na umu da su za prijenos komponentnog videa YUV uređaji za VGA signal obično dobro prikladni (a to je i navedeno u njihovim opisima), ako koristite njihove R, G, B kanale za prijenos Y, U i V kanala (sinhronizacija kanali H i V se mogu izostaviti). Obično je dovoljno koristiti adapterske kablove koji odgovaraju tipu konektora.

Medij za prenos u produžnim kablovima takođe može biti optička vlakna i bežični radio kanal. U poređenju sa kablovima sa upredenim paricama, optičko vlakno će značajno povećati cenu, a bežična komunikacija neće obezbediti dovoljnu otpornost na buku i pouzdanost, a nije lako dobiti dozvolu za njeno korišćenje.

Termin VGA se takođe često koristi za označavanje rezolucije 640x480, bez obzira na hardver ekrana, iako to nije sasvim tačno (na primer, režim 640x480 sa 16-, 24- i 32-bitnom dubinom boje nije podržan od strane VGA adaptera, ali se može generisati na monitoru dizajniranom za rad sa VGA adapterom koji koristi SVGA adaptere). Ovaj termin se takođe koristi za označavanje 15-pinskog D-subminijaturnog VGA konektora za prenos analognih video signala u različitim rezolucijama.

Arhitektura VGA video adaptera

VGA (kao i EGA) se sastoji od sljedećih glavnih podsistema (popularno, riječ "sekvencer" se nazivala skup registara za kontrolu pristupa ravnima video memorije):

Za razliku od CGA i EGA, glavni podsistemi se nalaze u jednom mikrokolu, što omogućava smanjenje veličine video adaptera (EGA je takođe implementiran u jednom čipu, barem njegovi neoriginalni tajvanski klonovi). U PS/2 računarima, VGA video adapter je integrisan u matičnu ploču.

Razlike od EGA

VGA BIOS pohranjuje sljedeće tipove fontova i funkcija za njihovo preuzimanje i aktiviranje:

• 8 × 16 piksela (standardni VGA font),
• 8 × 14(za EGA kompatibilnost),
• 8 × 8(za CGA kompatibilnost).

Tipično, ovi fontovi odgovaraju kodnoj stranici CP437. Podržava i programsko učitavanje fontova, koji se mogu koristiti, na primjer, za rusifikaciju.

Dostupni su sljedeći standardni načini rada:

Korištenje fontova manjih od standardnih 8 × 16, možete povećati broj redova u tekstualnom modu. Na primjer, ako uključite font 8 × 14 tada će biti dostupno 28 linija. Omogućavanje fonta 8 × 8 povećava broj linija na 50 (slično EGA 80 × 43) .

U tekstualnim načinima, za svaku ćeliju sa znakom možete odrediti atribut koji određuje kako se simbol prikazuje. Postoje dva zasebna skupa atributa, jedan za režime u boji i jedan za monohromatski. Atributi režima teksta u boji omogućavaju vam da odaberete jednu od 16 boja simbola, jednu od 8 boja pozadine i omogućite ili onemogućite treptanje (izbor treptanja može se zamijeniti mogućnošću odabira jedne od 16 boja pozadine), što se poklapa sa mogućnosti CGA. Atributi monohromatskog režima su isti kao oni dostupni u MDA i omogućavaju vam da uključite povećanu osvetljenost karaktera, podvlačenje, treperenje, obrnuto i neke njihove kombinacije.

Grafički načini

Za razliku od svojih prethodnika (CGA i EGA), VGA video adapter je imao video režim sa kvadratnim pikselima (odnosno, na ekranu sa omjerom širine i visine slike 4: 3, odnos horizontalne i vertikalne rezolucije je takođe bio 4: 3). CGA i EGA adapteri imaju vertikalno rastegnute piksele.

Standardni grafički modovi

Nestandardni grafički načini (X-modes)

VGA reprogramiranje je dozvoljeno za veće rezolucije od standardnih VGA modova. Najčešći načini rada su:

• 320 × 200, 256 boja, 4 str. Spolja se ne razlikuje od 13h režima (320 × 200, 256 boja), ovaj režim je imao četiri video stranice. Ovo je omogućilo dvostruko, pa čak i trostruko baferovanje.
• 320 × 240, 256 boja, 2 str. U ovom načinu rada ima manje stranica, ali kvadratnih piksela.
• 360 × 480, 256 boja, 1 str. Najveća rezolucija od 256 boja koju VGA dozvoljava.

U svim ovim režimima koristi se planarna organizacija video memorije, konceptualno slična onoj koja se koristi u režimima sa 16 boja, ali koristeći 2 bita iz svake ravni za formiranje boje, a ne 1 - tj. bitovi 0-1 bajta 0 u ravni 0 dali su bitove 0-1 boje piksela 0, isti bitovi u ravni 1 - bitovi 2-3 boja, itd. Sljedeći bitovi istog bajta dali su boje sljedećih piksela, tj. 4 koji se nalazi "jedan paralelno s drugim" na adresi jednog bajta u 4 ravni postavlja boju od 4 piksela.

Takva organizacija video memorije omogućila je korištenje cijele video memorije kartice, a ne samo ravni 0 u 64K, za formiranje slike od 256 boja, što je omogućilo korištenje visokih rezolucija ili više stranica.

Za rad s takvom memorijom korišten je isti sekvencer kao u režimima sa 16 boja.

Ali zbog specifičnosti kontrolera video memorije, kopiranje podataka u video memoriju se dešava četiri puta brže nego u režimu od 13 sati (ovo u velikoj meri zavisi od specifičnog mašinskog koda koji vrši kopiranje i specifičnog scenarija crtanja, odnosno popunjavanja jednom bojom, u U opštem slučaju, video memorija u ravni je mnogo sporija nego inače, i zato ju je SVGA potpuno odbacio).

vidi takođe

Bilješke (uredi)

1. Wilton, Richard IBM video hardver i firmver // Programerski vodič za PC i Ps / 2 video sisteme. - Microsoft Press, 1987. - str. 544. - ISBN 1-55615-103-9
2. Thompson, Stephen Izbor VGA znaka za novi video podsistem. IBM Systems Journal(1988). Arhivirano
3. Neal, J. D. Rad VGA sekvencera (engleski). FreeVGA projekat(1998). Arhivirano
4. Skot, Majkl comp.sys.ibm.pc.hardware.video FAQ (1997). Pristupljeno 23. februara 2007.
5. Arhitektura EGA i VGA video adaptera. (1992). Arhivirano iz originala 25. avgusta 2011. Pristupljeno 23. februara 2007.
6. Neal, J. D. VGA tekstualni način rada (engleski). FreeVGA projekat(1998). Arhivirano iz originala 25. avgusta 2011. Pristupljeno 15. decembra 2006.
7. Frolov, Aleksandar; Frolov, Grigorij Prijave. Programiranje video adaptera CGA, EGA i VGA(1992). Arhivirano iz originala 25. avgusta 2011. Pristupljeno 23. februara 2007.
8. Dnes, Walter Ljepši tekstualni modovi na konzoli. (link nedostupan - priča) Pristupljeno 11. januara 2007.
9. Rollins, Dan INT 10H 11H: Funkcije generatora EGA / VGA karaktera. Tech Help!(1997). Arhivirano iz originala 25. avgusta 2011. Pristupljeno 11. januara 2007.
10. Abraš, Majkl Režim X: 256 boja VGA Magic (engleski). Grafičko programiranje Crna knjiga (2001).(link nedostupan - priča) Pristupljeno 30. marta 2007.

DVI (konektor)

Linkovi

4K / Ultra HD rezolucija je ušla u mainstream i na kompjuterskim monitorima i na televizorima. Možda se pitate koje su dostupne četiri najpopularnije vrste veze koje biste trebali koristiti. Dobrodošli u naš vodič o prednostima i zamkama HDMI, DVI, DisplayPort i VGA. Saznajte šta je novo, šta je staro, a šta zastarelo.

HDMI interfejs.

Gotovo svi televizori i kompjuterski monitori ovih dana podržavaju HDMI veze. HDMI (High-Definition Multimedia Interface), koji prenosi video i audio podatke, a također razmjenjuje sadržaj preko jednog kanala. Najvjerovatnije, ako pokušavate nešto spojiti na TV, ili računar, itd. - koristićete HDMI.

HDMI se koristi u veoma širokom spektru potrošačke elektronike, uključujući laptopove, desktope, mobilne uređaje, Chromecast uređaje, Roku media plejere, Blue-Ray plejere, HTiB i mnogo, mnogo više - tako da je to prilično poznat i atraktivan format za većinu ljudi, i najpopularniji kod širokih potrošača.
HDMI kabl je donedavno bio standard po kojem je radila većina kompanija za potrošačku elektroniku. Dobro je ako sva oprema u vašem domu podržava standard, ali treba da znate da postoji nova verzija, koja se zove ona, koja HDMI mogućnosti podiže na viši nivo.

Nakon uvođenja 4K/Ultra HD rezolucije, televizori su prešli na standard. Interfejs može prenositi video signale rezolucije 3820 x 2160 piksela pri brzini do 60 sličica u sekundi i do 32 kanala nekomprimovanog višekanalnog digitalnog zvuka, preko istih brzih HDMI kablova koji postoje godinama. Tako je: ništa u kablovima ili konektorima se nije promijenilo, samo je hardver povezan s njima. Dakle, nema potrebe da kupujete gomilu novih kablova osim ako ne odlučite da nadogradite svoj hardver. Možete pročitati više o najnovijem HDMI interfejsu.

Kako je HDMI napredovao do ove nove verzije, sada postoji još manje razloga za promjenu bilo koje od ovih vrsta veza, osim nekih vrlo specifičnih situacija, o kojima ćemo raspravljati u nastavku.

DisplayPort standard.

DVI konektor.

DVI (Digital Visual Interface) postao je poznat kao standardni format za povezivanje ekrana oko 1999. godine, ali ga je vremenom HDMI zapravo zamijenio. DVI konektor je dizajniran za isporuku nekomprimovanog digitalnog video sadržaja i može se konfigurisati da podržava više načina kao što su DVI-D (samo digitalni), DVI-A (samo analogni) ili DVI-I (digitalni i analogni). Digitalni video signal koji se prenosi preko DVI-a u suštini je identičan onom HDMI-a, iako postoje razlike između ova dva formata, odnosno nedostatak audio signala u DVI-u.
Nećete pronaći DVI konektor na HDTV-ima ili Blue-Ray plejerima, a ionako ne želite da koristite DVI za vaš flat screen TV, jer će vam trebati dodatni audio kablovi. Ali za kompjuterske monitore kojima često nedostaju zvučnici, DVI veza je i dalje popularna opcija. Naći ćete i DVI konektore na nekim starijim projektorima, obično skrivene u nekom prašnjavom kutku kancelarije. Ako vam je potrebna 4K rezolucija, morate koristiti HDMI ili.

Postoje dvije različite vrste DVI konektora, single-link i dual-link. Na dual-link DVI konektorima, pinovi efektivno udvostručuju snagu prenosa i obezbeđuju veće brzine prenosa i kvalitet signala. Na primjer, na LCD TV-u, koristeći jedan DVI konektor, možete prikazati maksimalnu rezoluciju od 1920 × 1200 - u dual-link za isti ekran, maksimalna rezolucija je 2560 × 1600.

VGA konektor.

Nekada industrijski standard, a sada sa jednom nogom iza vrata, VGA (Video Graphics Array) konektor je analogni video interfejs, samo video komunikacija. Rijetko se viđa na televizorima, iako ga još uvijek možete pronaći na starijim računarima i projektorima.
Krajem 2010. godine, tim velikih kompanija kao što su Intel i Samsung sarađivao je kako bi zakopao VGA konektor, najavljujući planove za odustajanje od formata i ubrzanje standardnog usvajanja HDMI-ja za PC monitore.

Ne preporučujemo da se trudite da koristite VGA, ali ako vaša oprema koristi samo VGA standard - a niste posebno zahtjevni u pogledu kvaliteta video signala, onda će to ipak biti krajnje sredstvo.

Ponekad se 15-pinski konektor naziva “PC-RGB”, takođe “D-sub 15” ili “DE-15”. Neki laptopi i drugi kompaktni uređaji dolaze sa mini VGA konektorom, zajedno sa VGA konektorom pune veličine.

zaključak:

Ako se povezujete na TV, potreban vam je HDMI interfejs. Ako ste igrač ili provodite cijeli dan za računarom, onda bi interfejs mogao biti najbolja opcija, pogotovo sada kada je postao popularniji i svuda postoji podrška za ovaj standard. DVI i VGA se i dalje koriste za povezivanje računara i monitora, ali VGA je ograničen standard u svom potencijalu kvaliteta slike. Danas, ako nam je potrebna visokokvalitetna reprodukcija audio video toka, i dalje preferiramo HDMI i DisplayPort interfejse.

Vention, posebno za vas!