Видео bios

Аналогична BIOS системы и может быть прошита как в чипе ROM, так и во флеш-памяти. Эта ИМС (микросхема) хранит все программное обеспечение, необходимое для работы видеосистемы. Она поддерживает функционирование центрального процессора с видеоадаптером данной конструкции.

После включения питания или сброса системы видеоадаптер инициализируется, т.е. видео BIOS загружает регистры адаптера. В дальнейшем управление передается BIOS системы. Изменение режимов работы видеоадаптера может быть осуществлено по инициативе системной BIOS, центрального процессора или операционной системы.

Графический контроллер

Выполняет функции, связанные с модификацией видеоданных в видео ОЗУ в зависимости от режима работы, а так же читает из видео ОЗУ данные, преобразованные в соответствии с информацией внутренних регистров. Управляет обменом данных  между центральным процессором и видеопамятью. Считанные данные передаются контроллеру атрибутов.

Современные графические системы базируются на двух архитектурах.

Первый вариант предусматривает использование графического процессора, освобождающего центральный процессор от графических построений. Вычислительные операции, связанные с построением изображений, возлагаются на специализированный графический процессор GPU (Graphics Processing Unit), или VPU (Visual Processing Unit).

Другой вариант архитектурного построения видеосистемы – использование чипа видеоакселератора, который обладает ограниченным набором функций. Видеоакселератор позволяет решать алгоритмически простые, но отнимающие много времени задачи.

Видеоконтроллер

Генерирует адресные сигналы, определяющие выбор конкретных ячеек видео ОЗУ в режимах модификации видеопамяти и регенерации экранного изображения. Этот узел формирует сигналы строчной и кадровой синхронизации, синхронизации курсора, подчеркивание.

Контроллер атрибутов

Обеспечивает выбор из регистров цветовой палитры цифрового кода, который направляется для доступа к соответствующему элементу цветовой таблицы. Разрядность регистров палитры и кодировка ячеек цветовой таблицы позволяют установить соответствующую глубину цвета. Контроллер управляет мерцанием и подчеркиванием изображения.

Регистры цветовой таблицы и цифроаналоговый преобразователь

ЦАП, RAMDAC (Random Access Memory Digital-to-Analog Converter) — служит для преобразования изображения, формируемого видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, подаваемые на аналоговый монитор. RAMDAC имеет четыре основных блока — три цифроаналоговых преобразователя, по одному на каждый цветовой канал (RGB), и SRAM для хранения данных о гамма-коррекции. Большинство ЦАП имеют разрядность 8 бит на канал — получается по 256 уровней яркости на каждый основной цвет, что в сумме дает 16,7 млн. цветов. Некоторые RAMDAC имеют разрядность по каждому каналу 10 бит (1024 уровня яркости), что позволяет сразу отображать более 1 млрд. цветов.

Видеопамять

Выполняет контроль кадрового буфера, в котором хранится изображение, генерируемое и постоянно изменяемое графическим процессором и выводимое на экран монитора (или нескольких мониторов). В видеопамяти хранятся также промежуточные невидимые на экране элементы изображения и другие данные. Видеопамять бывает нескольких типов, различающихся по скорости доступа и рабочей частоте. Современные видеокарты комплектуются памятью типа DDR, DDR2, GDDR3, GDDR4,GDDR5.

Стоит отметить, что современные технологии позволяют определять положение взгляда на экране. Так в программный модуль может входить специальный компонент – компонент для определения положения взгляда на экране монитора (обучение в процессе калибровки программно-аппаратного комплекса: определение взаимного положения в пространстве друг относительно друга координат устройства для ввода видеоизображения пользователя, координат и направления взгляда пользователя и координат монитора) [1].