2. Объединение компьютерной графики и телевизионного изображения.

Вывод компьютерной графики на экран обычного телевизора представляет интерес как средство презентаций. Кроме того, транслировать один и тот же сигнал на несколько телевизоров проще, чем на несколько компьютерных мониторов. Ряд моделей современных графических карт имеют выход телевизионного сигнала, причем независимый от выхода на основной монитор. Есть и преобразователи форматов (например, конвертор VGA-TV) в виде отдельных внешних устройств со стандартным интерфейсом компьютерного монитора на входе и каким-либо телевизионным сигналом на выходе. В простейшем варианте конвертор только преобразует сигналы из КЗС в один из интерфейсов телеприемника, но при этом требуется установка разрешения и частот синхронизации графического адаптера, совпадающих со стандартом телеприемника. Для ПК эти ограничения малоприятны, а иногда и невыполнимы.

Более сложные конверторы имеют собственную буферную память, которая заполняется вновь оцифрованным видеосигналом, снятым с выхода графического адаптера. На телевизионный выход информация из буфера выдается уже с телевизионной частотой. Буфер может хранить одну, несколько или все строки экрана. От этого зависят ограничения на режим разрешения и соотношения частот регенерации графического адаптера и телевизионного монитора (в последнем случае они вообще могут быть несвязанными). Естественно, эти варианты сильно отличаются по сложности и цене (конвертор с полноэкранным буфером самый дорогой). Однако когда графический адаптер выводит движущееся изображение, смена которого привязана к кадровой синхронизации, при несовпадении кадровых частот на телевизионном экране движение будет искажаться. Общей проблемой конверторов является необходимость борьбы с мерцанием (flickering): поскольку в телеприемниках используется чересстрочная развертка, горизонтальная полоса шириной в пиксел будет отображаться с частотой 25 или 30 Гц, что улавливается глазом.

Возможны и варианты внутренних адаптеров (карт расширения), подключаемых к шине расширения ПК и внутреннему разъему графической карты (VFC или VAFC). Некоторые модели конверторов позволяют накладывать графическое изображение на внешний видеосигнал (например, для создания титров). Ввиду ограниченной горизонтальной разрешающей способности телеприемников (полоса пропускания шире 5 МГц для телевизора как такового бессмысленна), возможность замены монитора телевизором для регулярной работы сомнительна. В стандарте NTSC обеспечивается разрешение 640 х 480, в PAL и SECAM — 800 х 600. Однако такое разрешение реально достижимо только при использовании интерфейса S-Video. Композитный сигнал, как было сказано выше, не обеспечивает столь высокого разрешения. Выход телевизионного сигнала имели адаптеры CGA и EGA, с приходом VGA этот интерфейс на графических картах применять перестали. Однако на новом витке развития техники об интерфейсе с телевизионным приемником снова вспомнили. Microsoft рекомендует устанавливать на новых графических картах кроме стандартного интерфейса VGA (RGB-Analog) выход композитного сигнала и S-Video. Более того, рекомендуется предусмотреть возможность одновременной работы VGA-монитора и TV-приемника, что не так-то просто обеспечить из-за различия параметров синхронизации.

Гораздо чаще используют обратное «скрещивание» — вывод видеоизображения на экран компьютерного монитора. Видеоизображение выводится в окно, занимающее весь экран или его часть. Поскольку вывод видео перекрывает часть графического изображения, такой способ вывода называют видеооверлеем (Video Overlay), а платы, обеспечивающие данный режим, называют видеооверлепными (overlay board). Эти платы позволяют изменять размер окна видео так же, как и размер любого окна в Windows. В оверлейной плате для видеоизображения имеется специальный «слой» видеопамяти, независимой от видеобуфера графичес­кого адаптера. В этом слое содержится оцифрованное растровое отображение каждого кадра видеосигнала. Поскольку для видеосигнала принято цветовое пространство в координатах Y-U-V, в этом слое памяти пикселы также отображаются в этом пространстве, а не в К-З-С, свойственном графическим адаптерам. В такой системе движущееся видеоизображение, видимое на экране монитора, существует лишь в оверлейном буфере, но никогда не попадает в видеопамять графического адаптера и не передается ни по каким внутренним цифровым шинам компьютера. В видеопамяти графического адаптера «расчищается» окно, через которое «выглядывает» видеоизображение из оверлейного буфера. Некоторый цвет (комбинация бит RGB) принимается за прозрачный. Оверлейная логика сравнивает цвет очередного пиксела графического буфера с этим прозрачным, и если он совпадает, вместо данного пиксела выводится соответствующий пиксел видеооверлея. Если цвет не совпадает с прозрачным, то выводится пиксел из графического буфера. Таким образом, имея доступ к пикселам графического буфера, можно на видеоизображение накладывать графику для организации видеоэффектов или вывода в видеоокне «всплывающих» (PopUp) меню. Наложение производится на уровне потока бит сканируемых пикселов, который может передаваться в оверлейную плату через разъем Feature Connector . Оверлейная плата обычно имеет несколько входов для источников аналогового видеосигнала и программно-управляемые средства выбора одного из них. В составе такого устройства обычно есть и фрейм-граббер (Frame Grabber) — средство захвата видеокадра. Его другое название — Video Capture. По команде оператора движущееся изображение может быть мгновенно зафиксировано в оверлейном буфере, после чего захваченный кадр может быть записан на диск в каком-либо графическом формате для последующей обработки и использования.

Более совершенные устройства позволяют записывать в реальном времени последовательность видеокадров, выполняя их сжатие методами M-JPEG, DVI или INDEO (MPEG-кодирование требует слишком больших ресурсов для выполнения преобразования в реальном времени).

Фрейм-граббер - это отдельное устройство, подключаемое к источнику видеосигнала и какому-либо интерфейсу компьютера. В этом случае видеоизображение наблюдается уже не на мониторе компьютера, а на обычном телевизоре, подключенном к тому же источнику видеосигнала или фрейм-грабберу. По команде оператора требуемый кадр фиксируется в буферной памяти фрейм-граббера, откуда по интерфейсу поступает в компьютер для обработки или(и) хранения.

TV-тюнер — это устройство приема видеосигналов с радиочастотного входа (антенны), в сочетании с оверлейной платой позволяет просматривать телепрограммы на обычном мониторе компьютера. Тюнер может поддерживать стандарты цветопередачи PAL, SECAM и NTSC, но из-за несовпадения стандартов на промежуточную частоту звукового сопровождения некоторые карты не принимают звуковое сопровождение отечественных телеканалов.