4.11 Видеопамять

Обновление картинки на экранах ЭЛТ- и TFT-мониторов производится от 60 до 100 раз в секунду; для этого используется видеопамять, размещенная на плате контроллера дисплея. Видеопамять содержит одну или несколько битовых карт, представляющих выводимое на экран изображение. Если, скажем, на экране уме­щается 1600 х 1200 элементов изображения (пикселов), значит, в видеопамяти содержится 1600 х 1200 значений, по одному на каждый пиксел. В целях быстро­го переключения с одного изображения на другое в памяти может размещаться несколько таких карт.

В современных дисплеях каждый пиксел представлен 3-байтным значением RGB, которое определяет интенсивность красного (Red), зеленого (Green) и си­него (Blue) компонентов изображения. Как известно, любой цвет можно пред­ставить путем линейной суперпозиции трех упомянутых базовых цветов.

Если в видеопамяти хранится информация о 1600 х 1200 пикселах, причем на каждый из них выделяется по 3 байта, общий объем этих данных составляет около 5,5 Мбайт; поэтому на любые манипуляции таким изображением уходит доволь­но много процессорного времени. По этой причине в некоторых компьютерах для определения цвета используются 8-разрядные числа. Такое число представляет собой индекс аппаратной таблицы (так называемой цветовой палитры), состоящей из 256 значений RGB (24-разрядных). Это решение, известное под названием индексированного цвета, позволяет на 2/3 сократить объем данных, хранящих­ся в видеопамяти. В то же время при применении индексированного цвета в ка­ждый конкретный момент на экран не может выводиться более 256 цветов. Как правило, для каждого окна формируется индивидуальная битовая карта, а это значит, что при наличии одной аппаратной палитры из всех присутствующих на экране окон корректно визуализируется только одно.

Для вывода растровых (то есть сформированных на основе битовых карт) изображений требуется большая пропускная способность. К примеру, для вос­произведения одного кадра полноцветных мультимедийных данных в полноэк­ранном формате на дисплее размером 1600 х 1200 необходимо скопировать в ви­деопамять 5,5 Мбайт. Если учесть, что полноценный видеофильм выводится со скоростью 25 кадров в секунду, общая скорость передачи данных должна состав­лять 137,5 Мбайт/с. Такую пропускную способность не может обеспечить даже первоначальная версия шины PCI (127,2 Мбайт/с), не говоря уже о шинах ISA и EISA. Конечно, чем меньше изображение, тем меньше необходимая скорость пе­редачи данных, но проблема от этого не исчезает.

В целях повышения скорости передачи данных из ЦП в видеопамять компа­ния Intel реализовала в линейке процессоров Pentium II поддержку специали­зированной шины AGP (Accelerated Graphics Port – ускоренный графический порт), допускающей передачу 32 бит за такт на частоте 66 МГц, что соответству­ет скорости 252 Мбайт/с. В последующих версиях процессоров для шины AGP поддерживаются скорости 2х, 4х и 8х – в результате система справляется с пере­дачей «тяжелой» графики, не загружая основную шину PCI.