显示硬件发展与视频开发系列(1)----早期概述与VGA编程

       电脑上炫酷的展示,生动的形象,离不开硬件的支持,硬件是音视频编程文化的一部分。开发者有必要对相关硬件大概了解。本专题涉及视频硬件相关话题,音频相关以后讲述。

       视频编程的本质是图形图像编程,本专题以时间为主线,以公司硬件发展为点位,以图像图像开发接口为切面,宏观进行介绍,希望对视频编程开发者进行有益的启示。

       本系列文章依发展顺序,从早期起源开始,再到2D时代,3D时代,移动时代,智能时代,最后到显示标准与专业视频处理单元,大体分为6部分。

       早期概述回顾286之前的电脑,以及一些图形图像工作站。那个年代图形图像编程起源于欧美发达国家。毫不夸张的说,欧美打开了计算机世界的大门,后面简单描述了VGA早期图形编程。

       2D时代回顾了当年硬件产品、2D编程接口。GDI、GDI+、D2D、AGG、Cairo、Cocoa Drawing等。2D时代的到来,迈出了图形图像编程的第一步,拉开了多媒体编程的序幕。

       3D时代是计算机图形学大发展的年代,3D引擎的出现,为图形学的发展注入了活力。可以说,3D时代的降临,音视频技术的春天到来了。

       移动时代是图形图像技术在嵌入式设备上拓展的年代,多媒体引擎也发生了一些变化。多媒体功能是手机最重要的功能之一,未来音视频技术在手机上将会有大的发展。

       人工智能的发展,智能时代到来了,音视频方面是人工智能应用最广泛的分支。音视频技术是人工智能最重要的方向,未来,人工智能技术是音视频技术最核心的技术之一。

       技术的发展没有穷尽,硬件技术的进步,显示标准和工业化硬件的出现。给技术的发发展指明了方向。

1、早期概述

       早期图形图像处理主要靠一些工作站来完成。286之前的电脑仅进行基本的双色文本显示。显示主要靠显示器和主板显示原器件做支持。下图是1973年的Alto和1980年的Perq图形工作站,其中Alto是地球上第一台图形工作站。

       286之前,国内谈不上电脑的视频编程。专业的音视频处理主要靠图形图像工作站完成,设备全靠进口,图形图像软件的开发是国外专业芯片公司、计算机设备公司开发,当年的视频编程没有走向民间。后来,在消费级领域,一些图形加速卡出现,为图形图像编程做了前期的准备。

       286之前的图形图像工作站编程,历史已经久远,本专题不做阐述。

       技术的发展推动了显示标准的改变,从MDA—CGA—EGA—VGA。显示标准对硬件厂商做了规格的约束,指引着显示技术的方向,影响着图形图像技术的发展,对视频研发产生影响,推动末端技术应用。

       历史的烽烟过去,年代已经久远,广袤的互联网上,很难找到工作站编程的资料。

2、VGA编程

        VGA的出现,显卡作为独立功能部件,从主板上剥离。这个改变,图形图像编程的曙光出现了,当年的图形图像编程还必须依靠厂家提供的视频驱动。视频驱动的完备程度,很大程度决定了硬件厂商的生存。

       下面的代码,老一代程序员应该对此并不陌生。也就是这样的代码,拉开了图形编程的序幕,迈出了视频编程的第一步。

       //调用VGA驱动程序
       int  gdriver=DETECT, gmode;
       initgraph ( &gdriver, &gmode, “c:\\tc\\bgi”);
       setbkcolor ( BLACK);                 //设定背景颜色为黑色
       setcolor ( WHITE);                   //设定画线的颜色为白色
       setlinestyle (0, 4444, 4);          //设置当前线型 实线  线图样  线宽四个像素
       line ( x1, y1, x2,y2);            //画线  x1 y1起点  x2y2终点
       lineto( x, y);                      //当前位置到xy坐标画直线

       计算机发展过程中,显示部件在设计上发生着变化,下图是从70年代到今天显卡发展过程图。

       自从计算的出现,相比其它领域,计算机领域发展更快,对社会影响更远,厂商竞争更为激烈。下面从公司、产品、技术的角度探讨。

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