INFORMATIQUE: SISTEMA DE VIDEO

SISTEMA DE VIDEO

Video:

-Concepto:Es la tecnología de la captación, grabación, procesamiento, almacenamiento,
transmisión y reconstrucción por medios electrónicos digitales o analógicos de una secuencia de
imágenes que representan escenas en movimiento.

La palabra Video proviene del verbo latino Video, vides, videre, que se traduce como el verbo ‘ver’.

Un poco de su historia:

La tecnología de vídeo fue desarrollada por primera vez para los sistemas de televisión, pero ha derivado en muchos formatos para permitir la grabación de vídeo de los consumidores y que además pueda ser visto a través de Internet.

Inicialmente la señal de vídeo está formada por un número de líneas agrupadas en varios cuadros y estos a la vez divididos en dos campos portan la información de luz y color de la imagen. El número de líneas, de cuadros y la forma de portar la información del color depende del estándar de televisión concreto. La amplitud de la señal de vídeo es de 1Vpp (1 voltio de pico a pico) estando la parte de la señal que porta la información de la imagen por encima de 0V y la de sincronismos por debajo el nivel de 0V. La parte positiva puede llegar hasta 0,7V para el nivel de blanco, correspondiendo a 0V el negro y los sincronismos son pulsos que llegan hasta -0,3V. En la actualidad hay multitud de estándares diferentes, especialmente en el ámbito informático.

1.1-Sistema de Video:

Los programas generan datos e imágenes que se muestran en la pantalla de monitor.
El proceso de visualización de datos es posible gracias al sistema de vídeo del ordenador.
Un sistema de vídeo consta de tres elementos: monitor, programas controladores (drivers) y la tarjeta gráfica. Los 3 deben. estar coordinados entre sí

Esquema del Sistema de video.

Los Sistemas de Vídeo son dispositivos de salida, permite la presentación

de información al usuario, tanto alfanumérico como gráfico.

El monitor visualiza la información que genera el programa. Está controlado

por la tarjeta gráfica y no influye en la velocidad del sistema. Las principales

variables que definen una pantalla son el tamaño, la resolución, el color y las

frecuencias del trabajo.

En cuanto al tamaño no hace falta comentar gran cosa; la resolución y

los colores van internamente ligados a las tarjetas gráficas.

Los controladores son pequeños programas encargados de que

el programa principal se pueda comunicar con la tarjeta gráfica. Se pueden

encontrar en el propio programa o en el software que se incluye con cada tarjeta.

Las tarjetas gráficas son el elemento más importante del sistema de vídeo, pues se comunican con el programa controlador el monitor, y en ocasiones, proporcionan los drivers.

Su facilidad de instalación hace posible que podamos actualizarla sin grandes problemas técnicos.

Los puntos más importantes a tener en cuenta en la valoración de una tarjeta gráfica son el color, la resolución, la velocidad y las extras que pueda tener (salida de vídeo, aceleración 3D, etc).

2-TARJETA DE VIDEO

2.1-Definición y Función:

Es una tarjeta de circuito impreso encargada de transformar las señales eléctricas que llegan desde el microprocesador en información comprensible y representable por la pantalla del ordenador.

Sistema de Adaptador de Video

Las tarjetas gráficas no son dominio exclusivo de los PC; contaron o cuentan con ellas dispositivos como los Apple II, Apple Macintosh, Spectravideo SVI-328, equipos MSX y, por supuesto, en las videoconsolas modernas, como la Wii, la Playstation 3 y la Xbox360.

La elección de un subsistema gráfico (actualmente el estándar SVGA), nos permitirá controlar la resolución (numero de píxeles visualizados en una pantalla), la cantidad de colores simultáneos observados. La cantidad de memoria de la tarjeta de vídeo, nos determina la máxima resolución y los colores posibles en los que podemos trabajar (siempre condicionado al tipo de monitor). Un monitor SVGA autentico debería soportar como mínimo 1024x768, si bien hoy en día, lo normal (al menos a partir de 15 pulgadas) es que soportara hasta 1280x1024. En tamaños superiores (17, 19 o 21 pulgadas) resoluciones como 1600x1200 deberían ser soportadas.

2.2-Componentes

ü GPU (Graphics Processing Unit) Unidad de Procesado de Gráficos. Es un procesador dedicado al procesamiento de gráficos; su razón de ser es aligerar la carga de trabajo del procesador central. La mayor parte de la información ofrecida en la especificación de una tarjeta gráfica se refiere a las características de la GPU, pues constituye la parte más importante de las tarjetas.

ü Memoria de video. Su tamaño influye en los posibles modos de vídeo (cuanta más exista, más opciones tendremos). Además, su tipo determina si conseguiremos buenas velocidades de refresco de pantalla o no.

ü Salidas Los sistemas de conexión más habituales entre la tarjeta gráfica y el monitor son: SVGA: para dispositivos CRT, sufre de ruido eléctrico, distorsión por la conversión

de digital a analógico y el error de muestreo al evaluar los píxeles a enviar al monitor

DVI: sustituto del anterior, fue diseñado para obtener la máxima calidad de visualización en las pantallas digitales como los LCD o proyectores. Evita la distorsión y el ruido al corresponder los pixeles.

S-Video: incluido para dar soporte a televisores, reproductores de DVD, vídeos, y videoconsolas.

cable dvi

ü RAMDAC: Es un conversor de digital a analógico de memoria RAM. Se encarga de transformar las señales digitales producidas en el ordenador en una señal analógica que sea interpretable por el monitor

2.3-Características de las tarjetas de video:

2.3.1-COLOR: El número de colores que una tarjeta puede mostrar en pantalla simultáneamente se denomina "paleta".

Mientras la resolución determina las coordenadas X e Y de la pantalla, la profundidad de cada pixel (dimensión Z) describe el color que contiene. El número de colores se suele referenciar después de la resolución, así, 640x480x16 significa una resolución de 640x480 y 16 colores.

Las tarjetas gráficas guardan la información correspondiente al color de cada punto de la pantalla (pixel) en su memoria, por lo tanto, mientras más colores tengamos, más memoria necesitamos.

La unidad de memoria es el bit, que tiene dos estados posibles: iluminado (on) y Apagado (off).

2.3.2-Resolución: Es el número de puntos que es capaz de presentar por pantalla una tarjeta de vídeo, tanto en horizontal como en vertical. Cuanto mayor sea la resolución de un monitor, mejor será la calidad de la imagen en pantalla.

2.3.3-Velocidad de refresco: Es la cantidad de veces que se dibuja la pantalla por segundo; esto quiere decir que cuanto mayor sea esta velocidad, la vista se nos cansara menos y podremos trabajar más cómodos y con menos problemas visuales.

2.3.4-LA MEMORIA: La memoria que normalmente encontramos en una tarjeta gráfica es del tipo DRAM (RAM Dinámica), que es monotarea, o sea que en un momento dado sólo puede leer o escribir datos, ya que disponen de un único puerto de comunicación. Si se encuentra enviando una imagen a la pantalla, el sistema debe esperar a que termine para poder escribir una nueva descripción de la imagen. La VRAM (RAM de Vídeo) es más veloz, ya que dispone de dos puertos de comunicaciones para permitir que pueda leer y escribir simultáneamente. El motivo de que no se use más la VRAM que la DRAM, es el de siempre, el mayor costo de la más rápida.

Las tarjetas más avanzadas soportan los dos tipos de memoria, usando la VRAM para contener mapas de imágenes y la DRAM para soportar el software subyacente a la tarjeta.

Los procesadores que se incluyen en las tarjetas gráficas son de tres tipos:

- Controladores de imágenes (frame buffer)

- Coprocesadores aceleradores.
- Coprocesadores programables.

2.3.5-CONTROLADOR: La mayoría de las tarjetas gráficas pueden controlar varias resoluciones por medio de controladores. La forma de que un programa cambie de resolución, es hacer que cambie de controlador (o en algunos casos, el modo del controlador).

Esta rejilla de punto debe ser actualizada cada cierto tiempo, tanto para refrescar la imagen como para modificar su contenido.

2.4-Clasificación de las tarjetas:

MDA (Monochrome Display Adapter). Adaptador de pantalla monocromático: Desarrollada por IBM en 1980. Trabajaba en modo texto monocromo (de un solo color) de tonalidad normalmente verde. Mostraba 25x80 líneas en la pantalla. La memoria RAM que tenía era de 4KB.

CGA (Color Graphics Adapter) Adaptador de gráficos de color: Desarrollada en 1981. Constaba con 2 tipos de resoluciones: - 320x200 la cual mostraba 4 colores. - 640x200 que mostraba solo 2 colores (monocromo). En estas épocas se desarrollaron juegos que hacían uso de estos colores y resoluciones. La memoria RAM que tenía era de 16KB.

HGC (Hércules Graphics Card) Tarjeta gráfica Hércules: Desarrollada en 1982. Tenía una resolución de 720x348. Su desventaja era que no mostraba colores en la pantalla. La memoria RAM que tenía era de 64KB.

EGA (Enhaced Graphics Adapter) Adaptador mejorado de gráficos: Desarrollada por IBM (1984). Su resolución era de 640x350 y el número de colores que podía representar era de 16. La memoria RAM que tenía era de 256KB.

VGA (Video Graphics Adapter) Adaptador de Gráfico de Video: Desarrollada en 1987. Representan 256 colores; con una resolución de 640x480 en modo gráfico y 720x400 en modo texto. Tenían una memoria de 256KB.

XGA (Extended Graphics Adapter) Adaptador Extendido de Gráficos: Desarrollada en 1987. Con resolución de 1360x1024. Cuenta con mayor refresco de pantalla.

SVGA (Súper Video Graphics Adapter) Súper Adaptador Gráfico de Video: Desarrolladas en 1989. Consigue resoluciones de 1024x768. La cantidad de colores dependía de la cantidad de memoria RAM, con 512KB muestra 16 colores y con 1MB muestra 256 colores, ambas con la misma resolución.

3-Píxel:

La palabra píxel surge de la combinación de dos palabras, picture(imagen) y element (elemento). Cada píxel no es más que un punto de luz, sin forma definida y sin diferenciación entre el color del punto formado en primer plano y el de fondo. Mientras más cantidad de pixeles puedan ser representados en una pantalla mayor será la resolución de este.

4-Monitor

Se trata de dispositivos electrónicos, encargados de mostrar la actividad que se va generando en la computadora debido a los procesos, esto se ve por medio de gráficos que le sean comprensibles al ser humano. Los monitores son el periférico de salida por excelencia, ya que sin ellos no es posible trabajar con la computadora de manera correcta.

-Clasificación de los Monitores:

-Por el número de colores:

* Monitor Monocromático (Un solo color)

* Monitor Policromático (a colores)

-Por el número de pixeles o resolución de imagen:

* Monitor CGA o MGA

* Monitor EGA

* Monitor VGA

* Monitor SVGA

-Por el tipo de señal a visualizar:

- Monitores digitales:

- Monocromático

- CGA

- EGA

- Monitores Analógicos:

- Multifrecuencia

- Frecuencia fija

- VGA

Todos los monitores tienen capacidad para visualizar 80 caracteres en sentido horizontal y 25 líneas en sentido vertical es decir 80 x 25 = 2000 caracteres en toda la pantalla.

- CGA o MGA (MDA): Estos monitores pueden visualizar 640 pixeles en sentido horizontal por 200 pixeles en sentido vertical en total en pantalla se mostrarán 640 x 200 = 128,000 pixeles.

- EGA: Estos monitores pueden visualizar 640 pixeles en sentido horizontal por 350 pixeles en sentido vertical. La pantalla completa tendrá 8 pixeles de ancho por 350/25 =14 pixeles de altura.

- VGA: Estos monitores pueden visualizar 640 pixeles en sentido horizontal por 480 en sentido vertical, la pantalla completa tendrá 640 x 480 = 307,200 pixeles, un carácter tendrá 640/80 = 8 de ancho y 450/25 = 19 pixeles de alto.

- SVGA: Pueden visualizar 800 pixeles en sentido horizontal por 600 pixeles en sentido vertical. La pantalla completa tendrá 800 x 600 = 480,000 pixeles. Cada carácter tendrá 800/80 = 10 pixeles de ancho y 600/25 = 24 pixeles de alto.

Monitores CRT

Fue desarrollado en 1885. Está basado en un Tubo de Rayos Catódico (Catodic Ray Tube)

Funcionamiento interno de un monitor CRT(color)

-Definición y función: Los monitores CRT, inicialmente utilizaban imágenes en blanco y negro, posteriormente se introducen los monitores a color. Una vez procesada la información procedente de la computadora, los gráficos son creados por medio de un cañón que lanza electrones contra una pared de fósforo dónde chocan generando una pequeña luz de color.

Conectores del monitor CRT Cuenta con un conector de 3 patas para la alimentación eléctrica, mientras que para los datos tienen un conector VGA de 15 pines. Conector VGA integrado en el cable de Conector de tres terminales integrado en los datos del monitor para la alimentación eléctrica. Conector VGA integrado en el Conector de tres terminales cable de datos del monitor Integrado en el monitor para la alimentación eléctrica

-Ventajas:

• Excelente calidad de imagen.

• Económico.

• Tecnología robusta.

• Resolución de alta calidad.

- Desventajas:

• Presenta parpadeo por el refrescado de imagen.

• Consumo de energía.

• Generación de calor.

• Generación de radiaciones eléctricas y magnéticas.

• Alto peso y tamaño.

- Pantallas LCD:

Fue inventada en 1971, está basada en una pantalla de cristal líquido (Liquid Cristal Display).

Esquema de funcionamiento de un monitor LCD

- Definición y función:

Es una pantalla plana basada en el uso de una sustancia líquida atrapada entre dos placas de vidrio, haciendo que al aplicar una corriente eléctrica a una zona específica se deja pasar o no la luz. Se utilizan 3 colores básicos (rojo, verde, azul), para generar la gama de colores.

Monitor LCD 22 pulgadas

Conectores de la pantalla LCD Cuenta con un conector de 3 patas para la alimentación eléctrica, mientras que para los datos tienen un conector VGA de 15 pines. También hay puestos USB2.0. Conector VGA integrado en el Conector de tres patas cable de datos de la pantalla integrado en la pantalla LCD para la alimentación eléctrica.

Ventajas:

• No presenta parpadeo.

• Poco consumo de energía.

• Poca generación de calor.

• No genera radiaciones eléctricas y magnéticas.

• Poco peso y tamaño.

• Buena calidad de colores.

Desventajas:

• Angulo limitado de visibilidad.

• Brillo limitado.

• Alto costo.

• Bajo tiempo de respuesta de píxeles.

• Contiene mercurio.

Pantalla Plasma:

Se inventó en 1995. Originalmente los paneles eran monocromáticos.

Esquema del Funcionamiento de una Pantalla Plasma

- Definición y función:

Una pantalla de plasma consiste en iluminar pequeñas luces fluorescentes de colores para conformar una imagen. Los píxel que integran la pantalla están formados por una pequeña celda que contiene un gas. Al aplicar un voltaje entre los electrodos dela celda, dicho gas pasa al estado de plasma. El gas así cargado emite radiación que golpea y el material fosforescente que recubre el interior de la celda. Cuando el material fosforescente regresa a su estado natural, emite luz visible.

Conectores de la pantalla plasma Cuenta con un conector para la alimentación eléctrica, mientras que para lo datos tiene un conector VGA de 15 pines, conector RCA y HDMI. Conector VGA integrado en el Conector RCA integrado en el cable de datos de la pantalla panel de puertos trasero de la pantalla Conector HDMI integrado en el panel de puertos trasero Conector de alimentación de la pantalla.

Ventajas:

• Amplio ángulo de visión.

• Excelente brillo.

• Alta resolución.

• Tamaño de pantalla elevado

• No contiene mercurio.

Desventajas:

• Vida útil corta.

• Coste de fabricación elevado, superior a los LCD.

• Consumo de electricidad elevado.

• Poca pureza del color.

• Consumo energético y emisión de calor elevada.

Monitores TFT:

Esquema de funcionamiento de un monitor TFT.

- Definición:

Las siglas TFT significan ("Thin Film Transistor") ó transistor de película delgada. Se trata de una tecnología basada en transistores de efecto de campo, esto es, se coloca sobre una placa de cristal un electrodo (laminita que conduce electricidad), sobre la cual se colocan capas delgadas, y al activarse por medio del electrodo cada una, se van activando los colores, formándose de esta forma cada píxel. Este tipo de pantallas se utilizan de manera común las pantallas de computadoras portátiles (Laptop, Netbook), colectoras de datos, etc., entran dentro de la clasificación FPD ("Flat Panel Displays") ó visualizadores de panel plano.

Las pantallas TFT compiten en el mercado de las computadoras portátiles y televisores domésticos contra las pantallas LCD, aunque también hay versiones que combinan ambas tecnologías LCD-TFT.

3.3.5- Medición del tamaño de la pantalla:

El tamaño de la pantalla es la distancia en diagonal de un vértice de la pantalla al opuesto. Las medidas de tamaño de pantalla son diferentes cuando se habla de monitores CRT y pantallas LCD .Para monitores CRT la medida en pulgadas de la pantalla toma como referencia los extremos del monitor teniendo en cuenta el borde. Para monitores LCD la medida de tamaño de pantalla se hace de punta a punta de la pantalla sin contar los bordes.

Nuevas Tecnologías en monitores:

Hoy en día al hablar de nuevas tecnología en monitores es muy extensa ya que muchas empresas pioneras en producción de periféricos de salida de imagen o simplemente monitores, invierten en distintas clases de tecnologías, una de ellas las pantallas 3D, está haciendo un giro impresionante en la visualización de los gráficos, creando profundidad y dando un realismo sorprendente.

Otro tipo de tecnología que está saliendo de apoco al mercado son las pantallas O LED o pantallas flexibles, es decir, estas pantallas son capases de dar una excelente resolución con la capacidad de enrollar, torcer, hacer lo que se quiera con ellas ya que son bastantes livianas y maleables.