VGA (Videografički niz) je standard razvijen za video adaptere i monitore. Standard je kreirao IBM 1987. godine, namijenjen za računala PS/2 Model 50, kao i za stariju liniju. VGA standard slijedila je većina proizvođača video adaptera.

Za razliku od svih prethodnih IBM video adaptera (MDA, CGA, EGA), VGA video adapter koristi analogni signal za prijenos informacija o boji. Do ovog prijelaza došlo je zbog potrebe za stvaranjem novog kabela s manje žica. Osim toga, analogni signal omogućuje korištenje VGA monitora s naknadnim video adapterima, s mogućnošću izlaza više boja.

Standard IBM XGA službeno se smatra nasljednikom standarda VGA. Zapravo, smijenjen je razne ekstenzije na VGA. Ta se proširenja nazivaju SVGA.

Štoviše, koncept VGAčesto se koristi za označavanje rezolucije od 640x480, bez obzira na hardver za izlaz slike. Međutim, to nije sasvim točno (na primjer, način rada 640x480 sa 16-, 24- i 32-bitnom dubinom boje nema podršku VGA adapter, ali se može formirati na monitoru koji podržava VGA adaptere. To se može postići zahvaljujući SVGA adapterima. Osim toga, ovaj izraz se koristi za označavanje 15-pinskog D-subminijaturnog VGA priključka, koji je dizajniran za prijenos analognih video signala u različitim rezolucijama.

VGA arhitektura

Kao i njegov brat EGA, VGA sučelje uključuje sljedeće podsustave, oni djeluju kao glavni:

• Grafički kontroler. Omogućuje razmjenu podataka između središnjeg procesora i video memorije. Može i nastupiti bitne operacije preko prenesenih podataka.
• Video memorija. Sadrži podatke koji se prikazuju na monitoru. 256 kB DRAM podijeljen na četiri slojevi boja: 64 kB svaki.
• Serijski pretvarač. Obavlja funkciju pretvaranja podataka iz video memorije u bitni tok, koji se prenosi izravno u upravljač.
• Kontrolor atributa. Pretvara ulazne podatke u vrijednosti boja pomoću palete.
• Sinkronizator. Preuzima kontrolu nad vremenskim parametrima video adaptera, a također mijenja slojeve boja.
• KontrolorCRT (CRT). Generira signale sinkronizacije za CRT.

EGA, za razliku od CGA, kao i njegovih glavnih podsustava, nalazi se u jednom čipu, što zauzvrat omogućuje smanjenje veličine video adaptera. U osobnim računalima s PS/2 sučeljem, VGA adapter je ugrađen izravno u matična ploča.

Koja je razlika između VGA i EGA?

VGA je sličan EGA-u, s obzirom na planarnu video memoriju u 16-bojnim načinima rada i sekvencer za procesor za pristup. Međutim, postoje iznimke koje razlikuju ova dva standarda:

• Različiti konektor sa kablom za spajanje na monitor, kao i potpuno drugačiji monitori. Ovaj konektor i kabel nisu se mijenjali više od 15 godina, sve do puštanja digitalnih paketno orijentiranih tehnologija DVI, HDMI i DisplayPort, koje su došle iz svijeta potrošačke video opreme. Konektor i kabel korišteni su kasnije u višim rezolucijama. Čak bi i standardni VGA monitor mogao prikazati način rada 800x600 kada se koristi s modernijom video karticom, u ovom slučaju sve je ovisilo o kvaliteti jedinica za skeniranje monitora i njihovoj sposobnosti da ne ometaju generiranje na takvom višim frekvencijama. Danas su sve moderne video kartice kompatibilne s VGA od vrha do dna. Izraz "VGA" u svakodnevnoj uporabi odnosi se posebno na vrstu priključka monitora - zastarjelo, ali još uvijek relevantno.
• Paleta uključuje 18-bitne boje umjesto 6-bitnih. To je pak omogućilo, na primjer, implementaciju lošeg vremena ili treperavih boja u igrama koristeći samo jednu paletu.
• 256 načina boja, standardno - 320x200. Neslužbeno je bilo moguće postići razlučivost od 320x240 ("X mod") i više.
• Najviše 16 boja - 640x480 (kvadratni pikseli)
• Svih 200 redaka grafički modovi uključivao je redak skeniranja koji se dvaput ponavljao, što je dalo 400 fizičkih linija skeniranja monitora, a to je zauzvrat značajno povećalo kvalitetu slike čak iu nižim načinima rada, jer nije bilo razmaka između linija skeniranja.
• Visina ćelije generatora znakova je 16 skeniranih redaka. EGA ih ima 14. Ova prednost daje istih 400 redaka skeniranja u svim tekstualnim modovima (osim u kompatibilnim modovima s EGA generatorom znakova). Dakle, VGA uvijek koristi 400 linija skeniranja, osim za dva starija načina rada sa 16 boja (postoje 480 i 350). X mod također koristi 480 linija.
• U VGA, svi registri su čitljivi, dok EGA ima nekoliko registara "samo za pisanje".

Tekstualni načini rada

Znakovi u standardnom načinu testiranja formiraju se u ćeliji 9x16 piksela, no dopuštena je upotreba fontova i drugih veličina: 8-9 piksela širine i 1-32 piksela visine. Obično su sami likovi manji jer se dio prostora koristi za stvaranje razmaka između znakova. Funkcija za odabir veličine fonta u BIOS-u je odvojena od funkcije za odabir video moda, što vam omogućuje korištenje razne kombinacije modovi s fontovima. Moguće je učitati osam i istovremeno prikazati dva različita fonta na monitoru.

VGA BIOS sadrži sljedeće vrste fontova, kao i funkcije za njihovo učitavanje/aktivaciju:

• 8×16 piksela ( standardni font VGA),
• 8x14(za EGA kompatibilnost),
• 8x8(za CGA kompatibilnost).

Tipično, ovi fontovi odgovaraju CP437 kodnoj stranici. Također postoji podrška za softversko preuzimanje fontova. To vam omogućuje da ga koristite, na primjer, za rusifikaciju.

Standardni načini rada:

• 40x25 znakova, 16 boja, rez 360×400 piksela
• 80x25 znakova, 16 boja, rez 720×400 piksela
• 80x25 znakova, crno-bijelo, rezolucija 720×400 piksela

Kada koristite fontove manje od standardnih 8×16, možete postići povećanje broja redaka u tekstualnom načinu. Na primjer, ako uključite font 8x14, tada će biti dostupno 28 linija. I ako 8x8, tada će se broj linija povećati na 50 (kao u EGA modu 80×43).

Za svaku ćeliju sa znakom u tekstualnom načinu možete odrediti atribut, koji određuje opciju prikaza za ovaj simbol. Postoje dva odvojena skupa atributa: za načine rada u boji i za crno-bijele. Atributi načina rada u boji omogućuju odabir jedne od 16 boja znakova, jedne od 8 boja pozadine i omogućavanje ili onemogućavanje treperenja, što se podudara s mogućnostima CGA. Atributi jednobojni načini rada podudaraju se s atributima dostupnim od MDA (konkretno, oni vam omogućuju da aktivirate povećanu svjetlinu simbola, podcrtavanje, treperenje, invertiranje i neke njihove kombinacije).

Grafički načini rada

Za razliku od svojih prethodnika (CGA i EGA), VGA video adapter je imao video način rada s kvadratnim pikselima (zaslon s omjerom slike 4:3). CGA i EGA adapteri imali su vertikalno izdužene piksele.

Standardni načini rada

• 320x200 piksela, 4 boje.
• 320x200 piksela, 16 boja.
• 320x200 piksela, 256 boja (novo za VGA).
• 640x200 piksela, 2 boje.
• 640x200 piksela, 16 boja.
• 640x350 piksela, jednobojni.
• 640x350 piksela, 16 boja.
• 640x480 piksela, 2 boje. Kad se riješi 640×480 piksel ima omjer 1:1.
• 640x480 piksela, 16 boja.

Nestandardni modovi (X-modovi)

Reprogramiranjem VGA bilo je moguće postići više visoke rezolucije, u usporedbi sa standardni načini rada sučelje. Najčešći "nenormalni" načini rada bili su:

• 320×200, 256 boja, 4 str. Izvana se ne razlikuje od 13h načina (320×200, 256 boja), način rada ima četiri video stranice, što omogućuje dvostruki, pa čak i trostruki međuspremnik.
• 320×240, 256 boja, 2 str. U ovom načinu ima manje stranica, ali su pikseli kvadratni.
• 360×480, 256 boja, 1 str. Maksimalna rezolucija na 256 boja, moguća implementacija unutar VGA.

Svi gore navedeni načini koriste planarnu organizaciju video memorije sličnu onoj koja se koristi u načinima rada sa 16 boja. Međutim, koristi 2 bita iz svake ravnine za generiranje boje, a ne jedan po jedan. Ova organizacija video memorije omogućuje korištenje cijele video memorije kartice, a ne samo ravnine 0 na 64K, za formiranje slike od 256 boja. A to zauzvrat omogućuje korištenje visokih razlučivosti/mnogo stranica. Za rad s ovom memorijom koristi se isti sekvencer kao iu 16-bojnim modovima.

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

Termin "X-mod" (Način X) predstavio je Michael Abrash 1991. Korišten je za označavanje nestandardnog načina rada 320x240 s 256 boja. Ovaj način rada otkrivena je proučavanjem vlasničke dokumentacije IBM-a, razni programeri neovisno jedan o drugom. Pojam je postao poznat zahvaljujući člancima Michaela Abrasha u časopisu “Dr. Dobbov dnevnik."

Većina modernih korisnika računala, mobilnih uređaja ili televizijskih panela susrela se s konceptom VGA. Što je to - konektor, video adapter, monitor, upravljački program, kabel ili adapter? Nažalost, mnogi od nas, u pravilu, nemaju jasno razumijevanje ovog pitanja. Stoga je vrijedno zadržati se na ovom standardu malo detaljnije.

VGA: što je to općenito?

Prvo nekoliko riječi o samom standardu. U najširem smislu, VGA nisu gore navedene pojedinačne komponente, već integralno komponentno video sučelje, koje je izvorno razvio IBM za svoja računala.

Dakle, razumijevanje cijele tehnologije za reprodukciju ili prijenos slike uključuje i hardver i softverske komponente, a funkcioniranje sučelja sastoji se od njihove interakcije.

Povijest standarda

Sada nekoliko riječi o pojavi VGA video standarda. Što je, malo smo shvatili. Ovu tehnologiju prvi je predstavio IBM 1987. godine na PS/2 računalima.

VGA adapter je za razliku od svojih prethodnika i nasljednika koristio (i još uvijek koristi) analogni signal za kvalitetan prijenos slike. No, usput se postavlja pitanje zašto je bilo potrebno uvođenje novog standarda. Da biste u potpunosti razumjeli ovo rješenje, morate se pozvati na osnovne parametre samih uređaja.

Glavne karakteristike

Većina stručnjaka navodi prvi i jedan od glavnih čimbenika prijelaza na ovaj standard kao činjenicu da je u početku bilo potrebno smanjiti broj žica u glavnom kabelu s mogućnošću povezivanja jedinica sustava putem grafički adapter VGA na odgovarajuće monitore, koji su bili sposobni prenijeti mnogo više boja i nijansi nego prije. Istodobno je postignuta veća rezolucija slike.

Danas ima strukturu koja uključuje sljedeće elemente:

• grafički kontroler za razmjenu podataka između video memorije i središnjeg procesora na temelju operacija bitnih podataka;
• 256 KB DRAM video memorija, podijeljena u četiri sloja u boji;
• serijski pretvarač video memorijskih podataka u bitove za prijenos atributa u upravljač;
• kontroler atributa za pretvaranje ulaznih podataka u vrijednosti boja temeljene na paleti;
• sinkronizator za kontrolu prebacivanja slojeva i vremenskih parametara grafičkog adaptera;
• kontroler katodne cijevi za generiranje signala sinkronizacije s monitorom.

Pod uvjetom da je VGA driver instaliran u sustavu, maksimalna rezolucija je 640x480 piksela po inču s dubinom boje do 32 bita. Naravno, u vrijeme kada se standard pojavio, to je bila prava revolucija. Ali danas se mogu pronaći mnogo veće rezolucije, što se postiže korištenjem digitalnih tehnologija. Ali kako se ispostavilo, čak iu sadašnjoj fazi razvoja računalne opreme VGA standard se ne može zanemariti. Što to znači? Jedina stvar je da se, kao što je već spomenuto, za prijenos slike koristi analogni signal koji se može pretvoriti u bilo koji drugi. Osim toga, veličina samog adaptera je značajno smanjena, a može se integrirati izravno u matičnu ploču ili dodatno u video karticu.

Ovdje također vrijedi obratiti pozornost na činjenicu da digitalni signal ima širu propusnost, a za prijenos takvog signala koristi se MPEG tehnologija kodiranja. A to, zauzvrat, dovodi do gubitka kvalitete.

VGA monitori i televizori

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

Danas se ova kratica koristi za označavanje svih grafičkih modova, uključujući i monitore koji mogu podržati razlučivost od 640x480 piksela, bez obzira na hardversku komponentu. U trenutnoj fazi razvoja praktički se ne koriste, iako su u jednom trenutku bili vrlo popularni.

Grafički adapteri

Gotovo svi moderni grafički akceleratori (video kartice), integrirani ili diskretni, podržavaju glavne načine opisanog sučelja i opremljeni su odgovarajućim izlazima (portovima), koji se ponekad nazivaju i D-Sub.

Drugim riječima, video kartica može imati nekoliko video izlaza. Potreban je i VGA priključak. Usput, takvi se priključci mogu naći na stražnjim pločama stacionarnih sistemskih jedinica i na bočnim zidovima prijenosnih računala.

Vozači

Nije potrebno spominjati da niti jedan grafički akcelerator neće raditi ako za njega nije instaliran odgovarajući upravljački program (uključujući VGA upravljački program).

Ali za moderne video kartice takve upravljačke programe treba instalirati ne iz baza podataka operativni sustavi, ali iz distribucijskih kompleta proizvođača opreme. Osim toga, danas se za najpopularnije isporučuju uslužni programi za upravljanje ili overclocking NVIDIA kartice i Radeon.

Mnogi igrači mogu provjeriti radi li VGA upravljački program ispravno postavljanjem video moda na 640x480 ili njegovih nestandardnih varijacija u postavkama igre. Zapravo, ista situacija se opaža pri povezivanju računala ili prijenosnog računala s TV panelom visoke razlučivosti ako se koristi VGA kabel (a ne samo s istom vrstom konektora na obje strane).

Vrste kabela i adaptera

Budući da postoji dosta mogućnosti za povezivanje s potpuno različitim video sučeljima, vrijedi se posebno zadržati na kabelima s adapterima koji se mogu koristiti za pretvaranje prijenosa slike prema shemi koju će prepoznati i uređaji za prijem i prijenos.

Kao primjer, razmotrite VGA kabel s različite opcije prijelazi. Među glavnim (osim uobičajenog tipa) su sljedeći:

• VGA-DVI (koristi se na nekim video karticama koje nemaju VGA priključak, iako podržavaju odgovarajuće načine rada);
• VGA-HDMI (može se koristiti za povezivanje zastarjela računala ili prijenosna računala do modernih televizora i projektora);
• VGA-RCA ili VGA-tulip (koristi se za povezivanje modernih računalni sustavi, koji nisu opremljeni VGA priključcima, na stare televizore ili monitore s katodnim cijevima);
• VGA-HDMI-RCA-mini-Jack (varijanta kombiniranja dva prethodna adaptera za povezivanje s prijenosom zvuka - zvuk se ne prenosi kroz VGA);
• VGA-S-Video (manje popularna opcija za povezivanje s televizorima).

Glavni konektor standarda, također označen kao DE15F, u bilo kojoj od varijanti je 15-pinski konektor s jedne strane, koji vam omogućuje prijenos signala temeljen na tehnologiji progresivnog skeniranja, u kojoj promjena napona odgovara promjeni u svjetlini ELP-a (intenzitet snopa monitora ili kineskopa).

Kratak sažetak i zaključci

To je to za razumijevanje VGA. Što je? Zapravo, potrebno je sučelje, a ne njegove pojedinačne komponente ispravno funkcioniranje. I kao što ste možda već primijetili, prisutan je u većini modernih računalni uređaji. Iako izgledi za razvoj takvih tehnologija izgledaju vrlo nejasni, ipak ih nitko još neće napustiti.

Ostaje dodati da ovaj standard, unatoč pojavi svojih sljedbenika u obliku istog Super VGA ili XGA sučelja, i dalje ostaje jedan od najpopularnijih i traženih u cijelom svijetu i na svim vrstama uređaja, uključujući računala, prijenosna računala, televizijske ploče ili čak gadgete mobilnih uređaja.

Naša generacija živi u eri znanstvene i tehnološke revolucije, ali budući da smo „unutar procesa“, ne primjećujemo brzu smjenu generacija tehničkih uređaja oko nas. Ako su prije kućanski aparati mogli služiti desetljećima, sada za dvije ili tri godine postaju beznadno zastarjeli - pojavljuju se nove ideje, nove tehnologije i materijali koji omogućuju provedbu tih ideja.

Od nastanka prvih odašiljača iskre radio-elektronička oprema bio analogan. Međutim, nakon Drugog svjetskog rata, kada je bipolarni i tranzistor s efektom polja, razvijeni su prvi integrirani krugovi, digitalne tehnologije počele su dobivati ​​svoje mjesto pod suncem. Sa stajališta projektiranja sklopova, digitalna oprema je složenija od analogne opreme, ali funkcionalnost mnogo šire, a neki od njih su fundamentalno nedostižni analognom obradom signala. Unatoč tome, u području suvremenih televizijskih tehnologija analogni video signali imaju vrlo široku primjenu i neće otići u prošlost.

Problem s digitalnim prikazom video signala je što je širina njegovog spektra višestruko veća od širine spektra istog video signala, ali u analogni oblik. Suvremeni digitalni televizijski sustavi, na koje se postupno prelazi diljem svijeta, nisu u stanju raditi s nekomprimiranim signalom. Mora se kodirati korištenjem MPEG algoritma, koji je poznat kao algoritam s gubicima. Tako se pokazalo da je unatoč razvoju i poboljšanju digitalnih tehnologija lakše i jeftinije koristiti analogne video formate za prijenos video signala na velike udaljenosti: širina spektra signala je sasvim prihvatljiva, flota opreme je opsežna, a tehnologije imaju razvijen do savršenstva.

Digitalna sučelja DVI i njegov razvojni HDMI općenito su sučelja bliske budućnosti, ali su namijenjena rješavanju drugih problema.

Analogni video signal koji se koristi u modernim televizijskim sustavima može biti kompozitni ili komponentni.

Kompozitni životopis(kompozitni video) – ovo je najjednostavniji oblik analogni video signal, u kojem se informacije o svjetlini, boji i vremenu prenose u mješovitom obliku. U ranim fazama razvoja videotehnologije bio je to kompozitni signal koji se prenosio koaksijalnim kabelom koji je povezivao videorekordere ili video playere s televizorima.

Naprednija verzija kompozitnog signala je signal S-Video. Ova vrsta analognog video signala omogućuje odvojeni prijenos signala luminancije (Y) i dva kombinirana signala boje (C) preko neovisnih kabela, zbog čega se ovaj signal naziva i YC. Budući da se signali svjetline i boje prenose odvojeno, S-Video zauzima znatno više pojasne širine nego kompozitni. U usporedbi s kompozitnim video signalom, S-Video daje primjetan dobitak u jasnoći i stabilnosti slike, au manjoj mjeri u prikazu boja. S-Video se naširoko koristi u poluprofesionalnoj opremi, studijima za emitiranje, kao i pri snimanju na 8 mm film u Hi-8 standardu tvrtke Sony.

Ova sučelja nisu prikladna za televiziju visoke razlučivosti i računalni video jer ne pružaju potrebnu razlučivost slike.

Komponentni video signali

Za postignuće maksimalna kvaliteta slike i stvaranje video efekata u profesionalnoj opremi, video signal se dijeli na nekoliko kanala. Na primjer, u RGB sustav Video signal je podijeljen na crvenu, plavu i zelenu komponentu, kao i signal sinkronizacije. Ovaj signal se naziva i RGBS signal, a najrašireniji je u Europi.

Ovisno o načinu prijenosa signala sinkronizacije, RGB signal ima nekoliko varijanti. Ako se taktni impulsi prenose u zelenom kanalu, tada se signal naziva RGsB, a ako se signal sinkronizacije prenosi u svim kanali u boji, zatim RsGsBs.

Za spajanje RGBS signala koristite kabele s četiri BNC konektora ili SCART konektor.

RGBS video kabel s BNC konektorima.

SCART konektor

Tablica 1. Dodjela pinova SCART konektora

Sustav YUV, koji je postao široko rasprostranjen u Sjedinjenim Državama, koristi drugačiji skup komponenti: mješoviti signali svjetline i sinkronizacije, kao i signali razlike u crvenoj i plavoj boji. Svaka komponenta sustava zahtijeva različitu vrstu opreme, a svaka ima svoje prednosti i nedostatke. Za povezivanje uređaja različitih video formata potrebni su posebni blokovi sučelja. Konektori na krajevima kabela obično su RCA ili BNC.

YUV komponentni signal

RGBHV format komponente signala

Video signal se formira na sljedeći način: slika se rastavlja na signale tri osnovne boje: crvenu (Red - R), zelenu (Green - G) i plavu (Blue - B) - otuda i naziv "RGB", kojemu se dodaju signali horizontalne i vertikalne sinkronizacije (HV), a zatim pretvara u RGB signal sa sink impulsima u zelenom kanalu (RGsB), koji se dalje pretvara u: komponentu (razlika boja) signal YUV, gdje je Y=0,299 R+0,5876G+0,114V; U=R–Y; V= B-Y, koji se zatim pretvara u S-Video i kompozitni video. Kompozitni video signal se pretvara u RF signal koji kombinira audio i video signale. Zatim se modulira nosivom frekvencijom i pretvara u emitirani televizijski signal.

Radiofrekvencijski signal se na prijemnoj strani pretvara kao rezultat demodulacije u kompozitni video signal, iz kojeg se, pak, nizom transformacija dobivaju RGB i HV komponente.

Signal komponente YPbPr pretvara se u RGB + HV, zaobilazeći mnoge video krugove. Odvajanje Pb i Pr signala razlike u boji u zasebne kanale značajno poboljšava točnost faznog prijenosa podnositelja boje, a podešavanje ton boje nije obavezno.

Televizijski signali visoke razlučivosti (HDTV) 720p i 1080i uvijek se prenose u komponentnom formatu; HDTV u kompozitnom ili s-video formatu ne postoji.

Kad je rođeno DVD format, odlučeno je da će se prilikom digitalizacije materijala za snimanje na DVD-u komponentni signal pretvoriti u digitalni oblik i potom obraditi MPEG-2 algoritmom za kompresiju video podataka. Izlaz RGB signala iz DVD playera izveden je iz signala YUV komponente.

Važno je uočiti razliku između omjera komponenti boja u RGB i komponentnog signala YUV formata (YPbPr). U prostor boja RGB ima isti relativni sadržaj (težinu) svake komponente boje, dok u YPbPr uzima u obzir spektralnu osjetljivost ljudskog oka.

Odnos komponenti u RGB prostoru boja

Omjer komponenata u YPbPr prostoru boja

Ograničenja prijenosne udaljenosti tipova komponenti video signala od izvora signala do prijamnika sažeta su u tablici 2 (za usporedbu, prikazana su i neka digitalna sučelja).

VGA video signali

Jedna od najčešćih vrsta komponentnog signala je VGA format.

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

Prema razlučivosti, VGA formati se obično klasificiraju prema razlučivosti video kartica osobnih računala generirajući odgovarajuće video signale:

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

U svakom paru brojeva, prvi pokazuje broj piksela vodoravno, a drugi pokazuje broj piksela okomito na slici.

Što je veća razlučivost, to su svjetleći elementi manji i slika na ekranu je bolja. To bi uvijek trebao biti cilj, ali kako se razlučivost povećava, troškovi video kartica i uređaja za prikaz rastu.

Videotehnologija se brzo razvija, a neki računalni formati, kao što su MDA, CGA i EGA stvar su prošlosti. Primjerice, CGA format, koji se nekoliko godina smatrao najčešćim formatom, davao je sliku rezolucije samo 320x200 s četiri boje!

Najslabiji video format koji se trenutno koristi, VGA, pojavio se 1987. godine. Broj gradacija svake boje u njoj povećan je na 64, što rezultira brojem mogućih boja od 643 = 262144, što za računalna grafikačak je važnije od rezolucije.

Raspored pinova VGA konektora prikazan je u tablici.

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

DDC (Display Data Channel) kanal dizajniran je za prijenos detaljnog "dosjea" zaslona procesoru, koji, nakon što se upozna s njim, proizvodi optimalan signal za određeni zaslon s potrebnom razlučivošću i proporcijama zaslona. Ovaj dosje, nazvan EDID (Extended Display Identification Data), je blok podataka sa sljedeće odjeljke: naziv marke, identifikacijski broj modeli, serijski broj, datum izdavanja, veličina zaslona, ​​podržane razlučivosti i izvorna razlučivost zaslona.

Dakle, tablica pokazuje da ako ne koristite DDC kanal, tada je signal VGA formata zapravo komponentni RGBHV signal.

U profesionalnoj opremi, umjesto D-Sub kabela s DB-15 konektorom, obično se koristi kabel s pet BNC konektora, što omogućuje bolje performanse dalekovoda. Takav kabel bolje je impedancijski usklađen s prijamnikom i odašiljačem signala, ima manje preslušavanja između kanala i stoga je pogodniji za prijenos video signala visoke rezolucije (široki spektar signala) na velike udaljenosti.

VGA kabel s DB-15 konektorom

VGA kabel s pet BNC konektora

Trenutačno se najčešće koriste zasloni omjera slike 4:3: 800x600, 1024x768 i 1400x1050, ali postoje formati s neobičnim omjerima slike: 1152x970 (oko 6:5) i 1280x1024 (5:4).

Proliferacija ravnih ploča gura tržište prema sve većoj upotrebi 16:9 širokih zaslona s razlučivošću od 852x480 ( plazma zasloni), 1280x768 (zasloni s tekućim kristalima), 1366x768 i 920x1080 (plazma i zasloni s tekućim kristalima).

Potrebna propusnost veze za prijenos VGA signala ili signala video pojačala određuje se množenjem broja vodoravnih piksela puta broja okomitih linija puta broja slika u sekundi. Dobiveni rezultat treba pomnožiti s faktorom sigurnosti 1,5.

W [Hz] = H * V * Okvir * 1,5

Horizontalna frekvencija skeniranja umnožak je broja redaka (ili redaka piksela) i broja sličica u sekundi.

Dakle, UXGA signal zahtijeva propusnost od 173 MHz. Ovo je ogromna traka: proteže se od audio frekvencije na sedmi televizijski kanal!

Kako produžiti komponentni signal

U praksi često postoji potreba za prijenosom video signala na udaljenosti veće od onih navedenih u gornjim tablicama. Djelomično rješenje problema je korištenje visokokvalitetnih koaksijalnih kabela, s niskim omskim otporom, dobro usklađenih s linijom i s niskom razinom smetnji. Takvi kabeli su prilično skupi i ne pružaju cjelovito rješenje Problemi.

Ako se uređaj za prijem signala nalazi na znatnoj udaljenosti, trebali biste koristiti specijaliziranu opremu - takozvane produžetke sučelja. Uređaji ove klase pomažu eliminirati početno ograničenje duljine komunikacijske linije između računala i elemenata informacijska mreža. Produživači VGA signala rade na hardverskoj razini, tako da nemaju problema s kompatibilnošću softvera, pregovaranjem kodeka ili pretvorbom formata.

Ako uzmemo u obzir pasivnu liniju (tj. liniju bez aktivne terminalne opreme), tada je RG-59 kabel sposoban prenositi kompozitni video bez vidljivih izobličenja na ekranu, televizijski signal PAL standardima ili NTSC samo na 20-40 m (ili do 50-70 m preko RG-11 kabela). Specijalizirani kabeli kao što su Belden 8281 ili Belden 1694A povećat će domet prijenosa za približno 50%.

Za VGA, Super-VGA ili XGA signale primljene s računalnih grafičkih kartica, redoviti kabel VGA omogućuje prijenos slike razlučivosti 640x480 na udaljenosti od 5-7 m (a uz razlučivost 1024x768 i više takav kabel ne smije biti duži od 3 m). Visokokvalitetni industrijski VGA/XGA kabeli pružaju domet do 10-15, rijetko do 30 m. Osim toga, komunikacijska linija bit će podložna gubicima na visokim frekvencijama (visokofrekventni gubitak), što se očituje smanjenjem u svjetlini dok boja potpuno ne nestane, pogoršanje rezolucije i jasnoće.

Za rješavanje ovog problema možete koristiti linearno pojačalo-korektor uključen PRIJE dugog kabla. Koristi sklop za kompenzaciju gubitaka visoke frekvencije koji se naziva EQ (Cable Equalization) ili HF (High Frequency) kontrola. EQ sklop osigurava frekvencijski ovisno pojačanje signala za "ispravljanje" amplitudno-frekvencijskog odziva (AFC). Opća kontrola pojačanja omogućuje vam suzbijanje normalnih (omskih) gubitaka u kabelu.

Takva linearna pojačala omogućuju (koristeći kabele maksimalne kvalitete) prijenos signala razlučivosti do 1600x1200 (60 Hz) na udaljenosti do 50-70 m (i više, s nižim razlučivostima).

Međutim, to nije uvijek dovoljno: ponekad su potrebne velike udaljenosti, ponekad dugačak kabel mogu se inducirati smetnje s kojima se linearno pojačalo ne može boriti. U ovom slučaju uobičajeno koaksijalni kabel VGA se može zamijeniti drugim, prikladnijim medijem. Danas se za to najčešće koristi jeftin i prikladan kabel s upletenom paricom, instalirajući posebne pretvarače (odašiljač i prijemnik) na krajeve kabela.

Prijenosni uređaj takvog ekstendera pretvara video signale u diferencijalni simetrični format, najprikladniji za kabele s upletenim paricama. Na prijemnoj strani vraća se standardni video format.

Koristite obični kabel za lokalne mreže Ethernet, kategorija 5 i više. Za video signale najbolji je neoklopljeni kabel (UTP). Zbog niske cijene takvog kabela, cijeli put prijenosa signala obično ne poskupljuje, unatoč potrebi za instaliranjem dodatnih uređaja.

Ova metoda proširenja VGA signala dobro radi na udaljenostima do 300 m.

Slične metode mogu se koristiti za proširenje komponentnih signala drugih vrsta (YUV, RGBS, s-Video); industrija proizvodi odgovarajuće vrste uređaja.

Imajte na umu da su VGA signalni uređaji obično prikladni za prijenos YUV komponentnog videa (i to je navedeno u njihovim opisima), ako koristite njihove R, G, B kanale za prijenos Y, U i V kanala (H i V kanali za sinkronizaciju mogu se izostavljena uporaba). Obično je dovoljno koristiti adapterske kabele koji odgovaraju vrsti konektora.

Prijenosni medij u produžnim kabelima također može biti optičko vlakno i bežični radio kanal. U usporedbi s kabelima s upredenim paricama, optičko vlakno će značajno poskupjeti, a bežična komunikacija neće pružiti dovoljnu otpornost na smetnje i pouzdanost, a nije lako dobiti dozvolu za korištenje.

Termin VGA također se često koristi za označavanje razlučivosti 640x480 bez obzira na izlazni hardver, iako to nije sasvim točno (na primjer, VGA adapteri ne podržavaju način rada 640x480 sa 16-, 24- i 32-bitnom dubinom boje, ali se može generirati na monitoru, dizajniran za rad s VGA adapterom pomoću SVGA adaptera). Ovaj izraz se također koristi za označavanje 15-pinskog D-subminijaturnog VGA priključka za prijenos analognih video signala u različitim rezolucijama.

Arhitektura VGA video adaptera

VGA (kao i EGA) sastoji se od sljedećih glavnih podsustava (popularno se riječ "sekvencer" koristila za označavanje skupa registara koji kontroliraju pristup planovima video memorije):

Za razliku od CGA i EGA, glavni podsustavi nalaze se u jednom čipu, što omogućuje smanjenje veličine video adaptera (EGA je također implementiran u jednom čipu, prema barem njegovi tajvanski neoriginalni klonovi). Na PS/2 računalima, VGA video adapter integriran je u matičnu ploču.

Razlike od EGA

VGA BIOS pohranjuje sljedeće vrste fontova i funkcije za njihovo učitavanje i aktiviranje:

• 8×16 piksela (standardni VGA font),
• 8x14(za EGA kompatibilnost),
• 8x8(za CGA kompatibilnost).

Ti fontovi obično slijede CP437 kodnu stranicu. Također je podržano preuzimanje softvera fontova, koji se mogu koristiti, na primjer, za rusificiranje.

Dostupni su sljedeći standardni načini rada:

Korištenje fontova manje veličine nego standardni 8×16, možete povećati broj redaka u tekstualnom načinu. Na primjer, ako uključite font 8x14, tada će biti dostupno 28 linija. Omogući font 8x8 povećava broj linija na 50 (isto kao EGA mod 80×43) .

U tekstualnim modovima, za svaku ćeliju sa znakom, možete odrediti atribut, koji određuje kako će simbol biti prikazan. Postoje dva odvojena skupa atributa - za načine rada u boji i za crno-bijele. Atributi obojenih ljudi tekstualni načini rada omogućuju vam da odaberete jednu od 16 boja simbola, jednu od 8 pozadinskih boja i omogućite ili onemogućite treperenje (mogućnost odabira treperenja može se zamijeniti mogućnošću odabira jedne od 16 pozadinskih boja), što se podudara s mogućnostima CGA. Atributi jednobojnog načina rada isti su kao i oni dostupni od MDA i omogućuju vam da omogućite pojačanje znakova, podcrtavanje, treperenje, invertiranje i neke njihove kombinacije.

Grafički načini rada

Za razliku od svojih prethodnika (CGA i EGA), VGA video adapter imao je video način rada s kvadratnim pikselima (to jest, na zaslonu s omjerom stranica 4:3, omjer vodoravne i okomite razlučivosti također je bio 4:3). Za CGA i EGA adaptere, pikseli su izduženi okomito.

Standardni grafički modovi

Prilagođeni grafički modovi (X-modovi)

VGA reprogramiranje omogućilo je postizanje viših razlučivosti u usporedbi sa standardnim VGA načinima rada. Najčešći načini su:

• 320×200, 256 boja, 4 str. Izgledom se ne razlikuje od 13h moda (320×200, 256 boja), ovaj mod je imao četiri video stranice. To je omogućilo implementaciju dvostrukog, pa čak i trostrukog međuspremnika.
• 320×240, 256 boja, 2 str. U ovom načinu ima manje stranica, ali su pikseli kvadratni.
• 360×480, 256 boja, 1 str. Najveća rezolucija u 256 boja, što VGA dopušta.

Svi ovi načini koriste planarnu organizaciju video memorije, konceptualno sličnu onoj koja se koristi u načinima sa 16 boja, ali koriste 2 bita iz svake ravnine za formiranje boje, umjesto 1 - tj. bitovi 0-1 bajta 0 u ravnini 0 dali su bitove 0-1 boje piksela 0, isti bitovi u ravnini 1 dali su bitove 2-3 boje, itd. Sljedeći bitovi istog bajta dali su boje sljedećih piksela, tj. 4 smještena “jedna paralelno s drugom” na istoj adresi bajta u 4 ravnine postavljaju boju 4 piksela.

Ovakva organizacija video memorije omogućila je korištenje cijele video memorije kartice, a ne samo ravnine 0 na 64K, za formiranje slike od 256 boja, što je omogućilo korištenje visokih rezolucija, odnosno mnogo stranica.

Za rad s takvom memorijom korišten je isti sekvencer kao u 16-bojnim modovima.

Ali zbog karakteristika kontrolera video memorije, kopiranje podataka u video memoriju događa se četiri puta brže nego u 13-satnom načinu rada (ovo uvelike ovisi o specifičnom strojnom kodu koji izvodi kopiranje i specifičnom scenariju crtanja, naime ispunjavanju punom bojom, u opći slučaj planarna video memorija puno je sporija od konvencionalne memorije i zato ju je SVGA potpuno napustio).

vidi također

Bilješke

1. Wilton, Richard IBM Video Hardware and Firmware // Programmer's Guide to PC and Ps/2 Video Systems. - Microsoft Press, 1987. - P. 544. - ISBN 1-55615-103-9
2. Thompson, Stephen Izbor VGA znaka za novi video podsustav (engleski). IBM Systems Journal(1988). Arhivirano
3. Neal, J.D. Rad VGA sekvencera. Projekt FreeVGA(1998). Arhivirano
4. Scott, Michael comp.sys.ibm.pc.hardware.video FAQ (engleski) (1997). Preuzeto 23. veljače 2007.
5. Arhitektura EGA i VGA video adaptera. (1992). Arhivirano iz izvornika 25. kolovoza 2011. Preuzeto 23. veljače 2007.
6. Neal, J.D. Rad u VGA tekstualnom načinu Projekt FreeVGA(1998). Arhivirano iz izvornika 25. kolovoza 2011. Preuzeto 15. prosinca 2006.
7. Frolov, Aleksandar; Frolov, Grigorij Prijave. Programiranje CGA, EGA i VGA video adaptera(1992). Arhivirano iz izvornika 25. kolovoza 2011. Preuzeto 23. veljače 2007.
8. Danas, Walter Ljepši tekstualni modovi konzole (engleski). (nedostupan link - priča) Preuzeto 11. siječnja 2007.
9. Rollins, Dan INT 10H 11H: Funkcije generatora EGA/VGA znakova. Tehnička pomoć!(1997). Arhivirano iz izvornika 25. kolovoza 2011. Preuzeto 11. siječnja 2007.
10. Abrash, Michael Način X: 256 boja VGA Magic (engleski). Crna knjiga grafičkog programiranja (2001).(nedostupan link - priča) Preuzeto 30. ožujka 2007.

DVI (konektor)

Linkovi

4K/Ultra HD rezolucija ušla je u mainstream i na računalnim monitorima i na televizorima. Možda se pitate koje opcije postoje među četiri najpopularnije vrste veze koje biste trebali koristiti. Dobro došli u naš vodič o prednostima i zamkama HDMI, DVI, DisplayPort i VGA. Saznajte što je novo, što je staro, a što je potpuno zastarjelo.

HDMI sučelje.

Ovih dana gotovo svi televizori i računalni monitori podržavaju HDMI veze. HDMI (High-Definition Multimedia Interface), koji prenosi video i audio podatke, te također razmjenjuje sadržaj preko jednog kanala. Najvjerojatnije, ako pokušavate spojiti nešto na TV, ili računalo, itd. – koristit ćete HDMI.

HDMI sučelje koristi se u vrlo širok raspon potrošačka elektronika, uključujući prijenosna računala, desktop računala, Mobilni uredaji, u Chromecast uređajima, u Roku media playerima, Blue-Ray playerima, HTiB-u i još mnogo, mnogo više - tako da je to prilično poznat i atraktivan format za većinu ljudi, a najpopularniji među širokim potrošačima.
HDMI kabel je donedavno bio standard po kojem je radila većina tvrtki za potrošačku elektroniku. Dobro je ako sva oprema u vašem domu podržava standard, ali trebali biste znati da postoji nova verzija pod nazivom , koja podiže mogućnosti HDMI sučelja na višu razinu.

Nakon uvođenja 4K / Ultra HD rezolucije, televizori su prešli na standard. Sučelje može prenositi video signale rezolucije piksela od 3820 x 2160 pri do 60 sličica u sekundi i do 32 kanala nekomprimiranih višekanalnih digitalni audio, preko istih HDMI kabela velike brzine koji postoje već godinama. Tako je: ništa se nije promijenilo u pogledu kabela ili konektora, samo oprema koja je na njih povezana. Dakle, nema potrebe kupovati hrpu novih kabela osim ako ne odlučite nadograditi svoju opremu. Možete saznati više o Najnovija verzija HDMI sučelje.

Budući da je HDMI sučelje napredovalo do ovoga nova verzija, sada ima još manje razloga za promjenu bilo koje od ovih vrsta prebacivanja, osim u nekim vrlo specifičnim situacijama, koje ćemo razmotriti u nastavku.

DisplayPort standard.

DVI priključak.

DVI (Digital Visual Interface) postao je poznat kao standardni format veze zaslona oko 1999., ali s vremenom ga je HDMI učinkovito zamijenio. DVI konektor dizajniran je za isporuku nekomprimiranog digitalnog video sadržaja i može se konfigurirati 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 putem DVI-ja u biti je identičan HDMI-ju, iako postoje razlike između ta dva formata, naime nedostatak audio signala u DVI-ju.
Nećete pronaći DVI priključak na HDTV-ima ili Blue-Ray playerima, a ionako ne želite koristiti DVI za svoj TV. ravni ekran, jer će vam trebati dodatni audio kablovi. Ali za računalne monitore koji često nemaju zvučnike, DVI veza je još uvijek popularna opcija. Također ćete pronaći DVI konektore na nekim starijim projektorima, obično zabačene u neki prašnjavi kut ureda. Ako trebate dobiti 4K razlučivost, morate koristiti HDMI ili .

Postoje dvije različite vrste DVI konektora, single-link i dual-link. U dvokanalnom DVI konektori pinovi zapravo udvostručuju snagu prijenosa i pružaju više velika brzina prijenosa i kvalitete signala. Na primjer, na LCD TV-u, koristeći jedan DVI priključak, možete prikazati maksimalnu rezoluciju od 1920×1200; na dvokanalnom TV-u za isti ekran maksimalna rezolucija je 2560×1600.

VGA priključak.

Nekada industrijski standard, ali sada s jednom nogom izvan vrata, VGA (Video Graphics Array) priključak je analogno video sučelje, samo video komunikacija. Rijetko se viđa na televizorima, iako ga još uvijek možete pronaći na starijim računalima i projektorima.
Krajem 2010. tim velike tvrtke, poput Intela i Samsunga, zajednički su odlučili pokopati VGA konektor, najavljujući planove za napuštanje formata i ubrzavanje usvajanja zadanog HDMI sučelja za PC monitore.

Ne preporučamo da idete u potpunosti s VGA, ali ako vaša oprema koristi samo VGA standard - a niste osobito izbirljivi po pitanju kvalitete video signala - tada će i dalje biti dovoljno.

Ponekad se 15-pinski konektor naziva "PC-RGB", također "D-sub 15" ili "DE-15". Neka prijenosna računala i drugi kompaktni uređaji dolaze s mini-VGA priključkom zajedno s VGA priključkom pune veličine.

Zaključak:

Ako spajate na TV, potrebno vam je HDMI sučelje. Ako ste igrač ili cijeli dan provodite za računalom, onda bi sučelje moglo biti najbolja opcija, pogotovo sada kada je postalo popularnije i posvuda postoji podrška za ovaj standard. DVI i VGA još uvijek pružaju veze za računala i monitore, ali VGA je ograničen standard u svom potencijalu visokokvalitetna slika. Danas ako treba visokokvalitetna reprodukcija audio video stream, još uvijek preferiramo HDMI sučelja i DisplayPort.

Vention, posebno za vas!