Содержание
Контрольная работа №1
по дисциплине «Информационные технологии»
Тема: Видео-и звуковые адаптеры. Назначение, разновидности и основные характеристики
Проверил к.т.н., доцент
Содержание
1. Видео адаптеры, назначение, разновидности и основные характеристики 4
1.1.Видео адаптер. 4
1.2. Устройство видео карты (адаптера). 4
1.3. Типы видеокарт компьютера. 12
2. Звуковые адаптеры, назначение, разновидности и основные характеристики 13
2.1.Звуковая карта. 13
2.2. Типы звуковых карт. 13
2.3. Обзор звуковых карт. 13
Список использованных источников. 19
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время мы не можем представить себе компьютер без видео и звукового сопровождения. Мы привыкли, что музыка и видео сопровождают нас во время работы с персональной машиной, и даже не задумываемся: откуда же, собственно, берутся эти звуки и картинки? Встроенная звуковая плата – явление настолько привычное, что этим уже никого не удивишь. И в то же время процессы звукозаписи и воспроизведения и особенности работы звуковых карт известны далеко не каждому.
Один из компонентов компьютера, от которого требуется наибольшая производительность, это графический контроллер, являющийся сердцем всех мультимедиа систем. Фраза требуется производительность означает, что некоторые вещи происходят настолько быстро, насколько это обеспечивается пропускной способностью. Пропускная способность обычно измеряется в мегабайтах в секунду и показывает скорость, с которой происходит обмен данными между видеопамятью и графическим контроллером.
В данной работе рассматриваются устройство звуковых и видео карт и их принципы функционирования.
Видео адаптеры, назначение, разновидности и основные характеристики
1.1. Видео адаптер ˗ устройство, преобразующее графический образ, хранящийся как содержимое памяти компьютера (или самого адаптера), в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора.
В первую очередь, сейчас под графическим адаптером понимают устройство с графическим процессором ˗ графический ускоритель, который и занимается формированием самого графического образа. Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический процессор, который может производить дополнительную обработку, снимая эту задачу с центрального процессора компьютера.
Обычно видеокарта выполнена в виде печатной платы (плата расширения) и вставляется в разъём расширения, универсальный либо специализированный (AGP, PCI Express). Также широко распространены и встроенные (интегрированные) в системную плату видеокарты ˗ как в виде отдельного чипа, так и в качестве составляющей части северного моста чипсета или ЦПУ; в этом случае устройство, строго говоря, не может быть названо видеокартой.
1. 2. Устройство видео карты (адаптера):
сканер принтер графический звук
Аудиоадаптер (Sound Blaster или звуковая плата) это специальная электронная плата, которая позволяет записывать звук, воспроизводить его и создавать программными средствами с помощью микрофона, наушников, динамиков, встроенного синтезатора и другого оборудования.
Аудиоадаптер содержит в себе два преобразователя информации:
аналого-цифровой, который преобразует непрерывные (то есть, аналоговые) звуковые сигналы (речь, музыку, шум) в цифровой двоичный код и записывает его на магнитный носитель;
цифро-аналоговый, выполняющий обратное преобразование сохранённого в цифровом виде звука в аналоговый сигнал, который затем воспроизводится с помощью акустической системы, синтезатора звука или наушников.
Профессиональные звуковые платы позволяют выполнять сложную обработку звука, обеспечивают стереозвучание, имеют собственное ПЗУ с хранящимися в нём сотнями тембров звучаний различных музыкальных инструментов. Звуковые файлы обычно имеют очень большие размеры. Так, трёхминутный звуковой файл со стереозвучанием занимает примерно 30 Мбайт памяти. Поэтому платы Sound Blaster, помимо своих основных функций, обеспечивают автоматическое сжатие файлов.
Область применения звуковых плат – компьютерные игры, обучающие программные системы, рекламные презентации, «голосовая почта» (voice mail) между компьютерами, озвучивание различных процессов, происходящих в компьютерном оборудовании, таких, например, как отсутствие бумаги в принтере и т.п.
Видеоадаптеры значительно отличаются по цене и по предоставляемым пользователю возможностям. Существуют видеоадаптеры, ориентированные на художников, любителей компьютерных игр, компьютерных дизайнеров и простых смертных, вроде нас с вами. Ниже приведем краткие сведения об адаптерах. Вот три основные характеристики видеоадаптера:
наличие графического микропроцессора GPU (Graphics Processing Unit);
Компьютерная графика требует наличия специальной памяти, отдельной от основной памяти компьютера. Такую память называют Video RAM, или просто VRAM. Чем больше объем памяти, тем больше цветов может отображать дисплей и тем выше может быть его разрешение, тем больше занятных изображений мы можем увидеть на экране. Когда я работаю на компьютере, то вместо кофе (обычно все программисты работают с сигаретой и чашкой кофе) я пью натуральный сок, который для меня выжимает соковыжималка zelmer.
Объем памяти видеоадаптеров колеблется от 0 Мбайт (полное отсутствие памяти) до 512 Мбайт и выше. Большая память видеоадаптерам не нужна, и деньги на нее стоит тратить только в том случае, если какие-то приложения, которыми вы пользуетесь, требуют большего объема памяти. Обычно ПК бывают оснащены видеопамятью объемом от 16 Мбайт до 128 Мбайт.
Графические адаптеры с памятью в 0 Мбайт «делят» видеопамять с основной оперативной памятью компьютера. Вполне очевидно, что для любителей игр и для тех, кто работает с компьютерной графикой, этот вариант не подходит.
Другим показателем мощности видеоадаптера будет наличие у него собственного графического микропроцессора GPU (Graphics Processing Unit). Этот микропроцессор предназначен для графических операций и работает независимо от главного микропроцессора, что значительно ускоряет работу, и поэтому на экране все просто летает.
И наконец, многое зависит от того, каким образом графический адаптер подключается к материнской плате. Лучшие модели подсоединяются с помощью порта AGP, что открывает для видеоадаптера прямой доступ к микропроцессору и системной памяти. Самые отсталые модели видеоадаптеров – это модели, встроенные в материнскую плату. Но даже в таком случае есть возможность установить лучший видеоадаптер и с помощью программы BIOS setup отключить более слабый видеоадаптер, встроенный в материнскую плату.
Чем больше объем памяти видеоадаптера, тем более высокое разрешение он может обеспечить и тем больше цветов сможет отображать при этом разрешении.
Есть две популярные модели GPU – Radeon и GeForce. Обе они приблизительно равны по мощности и пользуются одинаковой популярностью.
В рекламе часто утверждают, что многие видеоадаптеры поддерживают трехмерную графику. И это действительно так, если ваше программное обеспечение поддерживает тот же стандарт трехмерной графики, что и видеоадаптер. (Так это или нет, можно прочитать на упаковке программного обеспечения.)
Если ваш компьютер оснащен накопителем DVD. то вам потребуется видеоадаптер, способный отображать на мониторе изображения DVD. На таких адаптерах обычно имеется выход стандарта S-Video. позволяющий подключить к компьютеру телевизор для просмотра фильмов на большом экране.
Видеоадаптеры часто обозначают разными аббревиатурами. Самая популярная из них – VGA (Video Gate Array – видеовентильная матрица или Video Graphics Array – матрица видеографики).
Звуковая карта (звуковая плата, аудиокарта; англ. sound card ) — дополнительное оборудование персонального компьютера и ноутбука, позволяющее обрабатывать звук (выводить на акустические системы и/или записывать). На момент появления звуковые платы представляли собой отдельные карты расширения, устанавливаемые в соответствующий слот. В современных материнских платах представлены в виде интегрированного в материнскую плату аппаратного кодека (согласно спецификации Intel AC’97 или Intel HD Audio).
Содержание
История звуковых карт для IBM PC [ править | править код ]
Поскольку IBM PC проектировался не как мультимедийная машина, а инструмент для решения научных и деловых задач, звуковая карта на нём не была предусмотрена и даже не запланирована. Единственный звук, который издавал компьютер, был звук встроенного динамика, сообщавший о неисправностях. (На компьютерах фирмы Apple звук присутствовал изначально.)
В 1986 году в продажу поступило устройство фирмы Covox Inc. Оно присоединялось к принтерному порту IBM PC и позволяло воспроизводить монофонический цифровой звук. Пожалуй, Covox можно считать первой внешней звуковой платой. Covox был очень дёшев и прост по устройству (практически простейший резистивный ЦАП) и оставался популярным в течение 90-х годов. Появилось большое количество модификаций, в том числе — для воспроизведения стереофонического [1] звучания.
В 1988 году фирма Creative Labs выпустила Creative Music System (С/MS, позднее также продавалась под названием Game Blaster) на основе двух микросхем звукогенератора Philips SAA 1099, каждая из которых могла воспроизводить по 6 тонов одновременно. Примерно в это же время компания AdLib выпустила свою карту, одноимённую с названием фирмы, на основе микросхемы YM3812 фирмы Yamaha. Данный синтезатор для генерации звука использовал принцип частотной модуляции (FM, frequency modulation). Данный принцип позволял получить более естественное звучание инструментов, чем у Game Blaster.
Вскоре Creative выпустили карту на той же микросхеме, полностью совместимую с AdLib, но превосходящую её по качеству звучания. Эта плата стала основой стандарта Sound Blaster, который в 1991 году Microsoft включила в стандарт Multimedia PC (MPC). Однако эти карты имели ряд недостатков: искусственное звучание инструментов и большие объёмы файлов, одна минута качества AUDIO-CD занимала порядка 10 Мегабайт.
Одним из методов сокращения объёмов, занимаемых музыкой, является MIDI (Musical Instrument Digital Interface) — способ записи команд, посылаемых инструментам. MIDI-файл (обычно это файл с расширением mid) содержит ссылки на ноты. Когда MIDI-совместимая звуковая карта получает эту ссылку, она ищет необходимый звук в таблице (Wave Table). Стандарт General MIDI описывает около 200 звуков. Карты, поддерживающие этот стандарт, обычно имеют память, в которой хранятся звуки, либо используют для этого память компьютера. Одной из первых wavetables-карт была Gravis Ultrasound, получившая в России прозвище «Гусь» (от сокращённого названия GUS). Creative, стремясь упрочить своё положение на рынке, выпустила собственный звуковой процессор EMU8000 (EMU8K) и музыкальную плату на его основе Sound Blaster AWE32, которая была, несомненно, лучшей картой того времени. «32» — это количество голосов MIDI-синтезатора в карточке.
С возрастанием мощности процессоров, постепенно стала отмирать шина ISA, на которой работали все предыдущие звуковые карты, и многие производители переключились на выпуск карты для шины PCI. В 1998 году компания Creative вновь делает широкий шаг в развитии звука и выпуском карты Sound Blaster Live! на аудиопроцессоре EMU10K, который поддерживал технологию EAX, устанавливает новый стандарт для IBM PC, который остаётся (в усовершенствованном виде) актуален и по сей день.
Интегрированная аудиоподсистема [ править | править код ]
AC’97 [ править | править код ]
AC’97 [2] (сокращенно от англ. audio codec ’97 ) — это стандарт для аудиокодеков, разработанный подразделением Intel Architecture Labs компании Intel в 1997 г. Этот стандарт используется в основном в системных платах, модемах, звуковых картах и корпусах с аудиорешением передней панели. AC’97 поддерживает частоту дискретизации 96 кГц при использовании 20-разрядного стереоразрешения и 48 кГц при использовании 20-разрядного стерео для многоканальной записи и воспроизведения.
AC’97 состоит из встроенного в южный мост чипсета хост-контроллера и расположенного на плате аудиокодека. Хост-контроллер (он же цифровой контроллер, DC’97; англ. digit controller ) отвечает за обмен цифровыми данными между системной шиной и аналоговым кодеком. Аналоговый кодек — это небольшой чип (4×4 мм, корпус TSOP, 48 выводов), который осуществляет аналогоцифровое и цифроаналоговое преобразования в режиме программной передачи или по DMA. Состоит из узла, непосредственно выполняющего преобразования — АЦП/ЦАП (аналоговоцифровой преобразователь / цифроаналоговый преобразователь; англ. analog digital converter / digital analog converter , сокр. ADC/DAC ). От качества применяемого АЦП/ЦАП во многом зависит качество оцифровки и декодирования цифрового звука.
HD Audio [ править | править код ]
HD Audio (от англ. high definition audio — звук высокой чёткости) является эволюционным продолжением спецификации AC’97, предложенным компанией Intel в 2004 году, обеспечивающим воспроизведение большего количества каналов с более высоким качеством звука, чем при использовании интегрированных аудиокодеков AC’97. Аппаратные средства, основанные на HD Audio, поддерживают 24-разрядное качество звучания (до 192 кГц в стереорежиме, до 96 кГц в многоканальном режимах — до 8 каналов).
Формфактор кодеков и передачи информации между их элементами остался прежним. Изменилось только качество микросхем и подход к обработке звука.
