Буфер - кадр
Cтраница 2
 |
Полутоновый черно-белый буфер кадра с TV битовыми плоскостями. [16] |
Цвета или полутона серого цвета могут быть введены в буфер кадра путем использования дополнительных битовых плоскостей. На рис. 1 - 25 показаны схемы буфера кадра с N битовыми плоскостями для градации серого цвета. Интенсивность каждого пиксела на ЭЛТ управляется содержимым соответствующих пикселов в каждой из N битовых плоскостей. В соответствующую позицию регистра загружается бинарная величина ( 0 или 1) из каждой плоскости. [17]
Чаще всего для графических устройств с растровой ЭЛТ используется буфер кадра. Буфер кадра представляет собой большой непрерывный участок памяти компьютера. Для каждой точки или пиксела в растре отводится как минимум один бит памяти. Эта память называется битовой плоскостью. Для квадратного растра размером 512 х 512 требуется 218 ( 29 512; 218 512 х 512), или 262 144, бита памяти в одной битовой плоскости. [18]
Работа в реальном времени с растровыми графическими устройствами осуществляется путем одновременного доступа к группам по 16, 32, 64 и более пикселов. В случае цветового буфера кадра каждый пиксел может содержать до 32 бит, при этом все битовые плоскости для каждого пиксела доступны одновременно. [19]
Цвета или полутона серого цвета могут быть введены в буфер кадра путем использования дополнительных битовых плоскостей. На рис. 1 - 25 показаны схемы буфера кадра с N битовыми плоскостями для градации серого цвета. Интенсивность каждого пиксела на ЭЛТ управляется содержимым соответствующих пикселов в каждой из N битовых плоскостей. В соответствующую позицию регистра загружается бинарная величина ( 0 или 1) из каждой плоскости. [20]
Описанный выше буфер кадра сам по себе не является устройством вывода, он просто применяется для хранения рисунка. Наиболее часто в качестве устройства отображения, используемого с буфером кадра, выступает видеомонитор. Для того чтобы понять принципы работы растровых дисплеев и в некоторой степени векторных устройств с регенерацией, нужно иметь определенное представление об ЭЛТ и видеотехнике. [21]
Каждый из параметров rbits, gbits, bbits должен быть меньше или равен ширине таблицы цветов просмотра. Их сумма должна быть меньше числа физических бит, отведенных под буфер кадра. Общее число отображаемых в некоторый момент времени цветов, равное 2 - Tblts 9b ts bblts выйдет за допустимую палитру, значение которой равно 23 ш если w п, где п - ширина таблицы цветов просмотра. [22]
Системы формирования изображений также отображают или выводят данные. Как и в системах машинной графики процессоры обработки изображений отображают их путем вывода пикселей из буфера кадра, где они были преобразованы в аналоговые значения, на электронно-лучевую трубку. На этой стадии таблица поиска цветов может назначать цвета выбранным цифровым значением шкалы серого, формируя псевдоцвет. [23]
Обработка изображений состоит из трех основных шагов: ввод, обработка и отображение изображения. Ввод изображения включает улучшение формы сигнала для уменьшения шума, преобразование изображения из аналоговой формы в цифровую и запоминание изображения в буфере кадра или памяти изображений. Поставщики часто снабжают свои изделия буфером более чем на один кадр. Как результат, в памяти могут сохраняться как персональное изображение, так и обработанное. [24]
Как показано на рис. 1 - 30, растровое представление сплошной полигональной фигуры концептуально достаточно просто. Здесь представление сплошной фигуры, ограниченной отрезками LI, L2, L3, L4, достигается установкой всех пикселов внутри ограничивающего многоугольника в соответствующий цвет в буфере кадра. [25]
Из-за большого количества пикселов в растровых графических устройствах трудно достигнуть производительности, необходимой для работы в реальном масштабе времени, а также для работы с приемлемой частотой регенерации, или смены кадра. Например, если среднее время доступа к каждому отдельному пикселу равно 200 не ( 200 х 10 - 9 с), то для организации доступа ко всем пикселам кадра размером 512 х 512 потребуется 0.052 4 с, что эквивалентно частоте регенерации 19 кадров ( картинок) в секунду, а это значительно меньше минимально необходимой частоты, равной 30 кадр / с. В буфере кадра размером 1024 х 1024 содержится немногим более 1 млн. бит ( 1 Мбит), и при среднем времени доступа 200 не требуется 0.21 с для обращения ко всем пикселам, что составляет 5 кадр / с. Буфер кадра размером 4096 х 4096 содержит 16.78 млн. бит на каждую битовую плоскость. [26]
Из-за того что бит памяти имеет только два состояния ( двоичные 0 или 1), при одной битовой плоскости можно получить лишь черно-белое изображение. Битовая плоскость является цифровым устройством, тогда как растровая ЭЛТ - аналоговое устройство, для работы которого требуется электрическое напряжение. Поэтому при считьюании информации из буфера кадра и ее выводе на графическое устройство с растровой ЭЛТ должно происходить преобразование из цифрового представления в аналоговый сигнал. Каждый пиксел буфера кадра нужно считать и преобразовать, прежде чем он будет отображен на растровой ЭЛТ. На рис. 1 - 24 приведена схема графического устройства с черно-белой растровой ЭЛТ, которое построено на принципе буферизации кадра в одной битовой плоскости. [27]
Работа в полноцветном режиме True Color с высоким экранным разрешением требует значительных размеров видеопамяти. Современные видеоадаптеры способны также выполнять функции обработки изображения, снижая нагрузку на центральный процессор ценой дополнительных затрат видеопамяти. Объем видеопамяти, установленной на видеоадаптер, сегодня определяется не размером буфера кадра, а необходимостью выполнения подобных дополнительных операций, и обычно составляет 32 - 128 Мбайт. [28]
 |
Архитектура терминальной системы SLIM. [29] |
Простейшая модель, состоящая в передаче сервером растровых изображений по сети тонким клиентам, не работает. Следующая по простоте модель, заключающаяся в хранении образа экрана в буфере кадра на терминале и обновлении экрана локально, является намного более обещающей. В частности, если центральный сервер будет хранить копию буфера кадра каждого терминала и посылать только обновления ( изменения), требуемая пропускная способность будет уже не столь велика. [30]
Страницы: 1 2 3