Эволюция видеоадаптеров

n MDA (англ. Monochrome Display Adapter) — первый видеоадаптер компьютеров IBM PC. Представлен в 1981 году в качестве стандартного видеоадаптера, а также стандарта на мониторы, подключавшиеся к нему.

· MDA не поддерживал работу в графическом режиме.

· Имеет 4 кб видеопамяти, поддерживает только монохромный текстовый видеорежим, в котором на экране отображалась матрица символов из 80 столбцов и 25 строк (для изображения символа - 9x14 пикселов, из которых видимая часть символа - 7x11, а оставшиеся пикселы использовались для формирования пустого пространства между строками и столбцами).

· Максимальное поддерживаемое разрешение — 720×350,

· Наибольшая цветовая глубина — 1 бит = 2 цвета.

n HGC (англ. Hercules Graphics Card) — стандарт мониторов и видеоадаптеров для IBM PC (1981) с высоким разрешением. Видеоадаптер подключался к монохромному (зелёному, желтому, светло-коричневому или, довольно редко, чёрно-белому) монитору.

· Имеет 64 кб видеопамяти, поддерживает несколько текстовых и один графический режимы.

· В текстовом режиме - 25 строк текста по 80 символов в каждой строке.

· Максимальное поддерживаемое разрешение — 720×348,

· Наибольшая цветовая глубина — 4 бита = 16 цветов.

· Получил большое распространение при работе с электронными таблицами для построения графиков и диаграмм, но в силу своей монохромности дальше не поддерживался. До 1996 г. данный адаптер продолжал использоваться, так как только он позволял подключить два монитора к одному компьютеру

n CGA (англ. Color Graphics Adapter) — видеокарта, выпущенная IBM в 1981 году, и первый стандарт цветных мониторов для IBM PC (является первой видеокартой IBM, поддерживающей цветное изображение).

· Имеет 16 кб видеопамяти, поддерживает несколько графических и текстовых видеорежимов.

· Максимальное поддерживаемое разрешение — 640×200,

· Наибольшая цветовая глубина — 4 бита = 16 цветов).

Стандартные текстовые режимы:

1) 40×25 символов (размером 8×8 точек). Эффективное разрешение экрана — 320×200 пикселов, всего доступно 256 различных символов, начертания которых хранятся в ПЗУ видеокарты. Для каждого выводимого символа возможно задать цвет самого символа и цвет фона, оба цвета выбираются из палитры (см. таблицу). ОЗУ видеокарты достаточно для хранения 8 видеостраниц.

2) 80×25 символов. Эффективное разрешение экрана — 640×200 пикселов. Так как на экран возможно вывести 512 символов, ОЗУ видеокарты достаточно для хранения 4 видеостраниц.

3) Стандартные графические режимы:

4) Эффективное разрешение экрана 320×200 пикселов. Несмотря на узкую палитру, CGA отличался от других видеосистем того времени тем, что возможно обращение к любому отдельно взятому пикселю, без каких-либо конфликтных зон. Одновременно можно использовать только четыре цвета, которые нельзя выбрать самостоятельно; для данного режима определены две палитры:

n EGA (англ. Enhanced Graphics Adapter - усовершенствованный графический адаптер, 1984) — стандарт мониторов и видеоадаптеров для IBM PC, расположенный между CGA и VGA по своим характеристикам (цветовое и пространственное разрешение).

· Имеет 16 кб видеопамяти, поддерживает несколько графических и текстовых видеорежимов.

· Максимальное поддерживаемое разрешение — 640×350,

· Наибольшая цветовая глубина — 6 бит = 16/64 цвета.

· Под каждый из 16 возможных логических цветов (значений пиксела) отводится 6 бит: по 2 бита на каждый цветовой компонент. При этом цвет в палитре задается байтом вида 00rgbRGB, где r,g,b,R,G,B могут принимать значение 0 или 1. Таким образом, для каждого из 16 логических цветов можно задать любой из 64 возможных физических цветов.

· Отличительной чертой от предыдущих видеоадаптеров было добавление в ПЗУ видеокарты не графических примитивов, а наборов инструкций для их построения, что ознаменовало зарождение ускорителей.

n MCGA (Multi Colour Graphics Array);

· 640x400 (текст)

· Количество воспроизводимых оттенков в текстовом режиме составило 262144

· Графический режим характеризовался разрешением 320x200 пикселей при 256 цветах.

· 64 Кб видеопамяти.

n VGA (Video Graphics Array);

· Поистине революционным стандартом можно считать стандарт VGA (Video Graphics Array), представленный все той же IBM в 1987 году. Революцией являлось появление цифроаналогового преобразователя в VGA-адаптерах. Это было связано с переходом от цифрового управления монитором к аналоговому. Все дело в том, что VGA-видеокарта могла отображать значительно больше оттенков, чем видеоадаптеры всех предыдущих стандартов

· в монитор стали передавать аналоговый сигнал, от уровня которого зависел уровень яркости соответствующей RGB-пушки. В связи с этим возникла необходимость установить на видеоадаптер цифро-аналоговый преобразователь. Вместе с VGA появилось несколько более знакомое всем сокращение RAMDAC (Random Access Memory Digital to Analog Converter).

· 256 Кб видеопамяти

· поддерживали следующие режимы: 640х480 – 16 цветов, 640х400 – 16 цветов, 320х200 – 16 цветов и 320х200 – 256 цветов.

· Палитра VGA составляла 262144 оттенков (2^18, по 64 уровня яркости на каждый RGB-цвет).

· Начиная с этого адаптера, применяются разрешения с соотношением сторон 4:3.

n XGA (Extended Graphics Array);

· В конце октября 1990 года фирма IBM объявила о выпуске видеоадаптера XGA Display Adapter для системы PS/2, а в сентябре 1992 года – представила XGA-2. Оба устройства – 32-разрядные адаптеры с возможностью передачи им управления шиной (bus master – фактически, это адаптер со своим собственным процессором, который может работать независимо от системной платы), предназначались для компьютеров с шиной MCA (Microchanel Architecture – собственный стандарт IBM).

· 1024х768 – 256 цветов

· 640х480 – high color (16-битный цвет, или 65536 оттенков)

· XGA-2 дополнительно поддерживал 1024х768, high color и высокую частоту регенерации, а также 1360х1024, 16 цветов.

n SVGA (Super VGA).

· С появлением видеоадаптеров XGA конкуренты IBM решили не копировать эти расширения VGA, а начать выпуск более дешевых видеоадаптеров с разрешением, которое выше разрешения IBM. Эти видеоадаптеры образовали категорию Super VGA (SVGA).

· Чтобы использовать все возможности большинства плат, был необходим драйвер для конкретной видеоплаты. В октябре 1989 года ассоциация VESA (Video Electronic Standards Association), учитывая все сложности, предложила стандарт для единого программного интерфейса с этими платами. В эту ассоциацию вошли представители большинства компаний, выпускающих аппаратуру для ПК, в том числе и аппаратуру отображения. Новый стандарт был назван VESA BIOS Extension. Если видеоадаптер удовлетворяет этому стандарту, программно можно легко определить его специфические соответствия и использовать их в дальнейшем.

· Существующий стандарт VESA на платы Super VGA предусматривает использование практически всех распространенных вариантов форматов изображения и кодирования цветовых оттенков, вплоть до разрешения 1280х1024 при 16777216 оттенках (high color). Отличительной чертой SVGA являлся встроенный графический акселератор, который присутствовал практически на всех SVGA-видеоадаптерах. Его появление связано с развитием графических ОС и, в частности, MS Windows.

Видеорежимом называется набор параметров, поддерживаемый аппаратурой видеокарты (видеоадаптера) и позволяющий организовать вывод графического изображения. Самым известным атрибутом видеорежима является разрешение экрана.

Видеорежимы также различаются по глубине пикселей (pixel depth). Этот параметр определяет количество различных значений, принимаемых отдельным пикселем, и, следовательно, количество отображаемых цветов. Например, в видеорежиме с глубиной пикселей в 8 бит каждый пиксель может иметь один из 256 различных цветов. В режимах с 16-битной глубиной пикселей поддерживается отображение до 65 536 цветов. Глубина пикселей обычно равна 8, 16, 24 или 32 битам.

Видеорежимы реализуются специальным устройством, установленным на компьютере, — видеокартой. На видеокарте устанавливается отдельная память, не входящая в основную память компьютера. Память, установленную на видеокарте, мы будем называть видеопамятью, а обычную память (RAM) — системной памятью. Объем памяти, необходимой для поддержки определенного видеорежима, определяется разрешением и глубиной пикселей в этом режиме.