ACCESO DIRECTO A MEMORIA ACCESO DIRECTO A MEMORIA

2.5 ACCESO DIRECTO A MEMORIA

El acceso directo a memoria (DMA, del inglés Direct Memory Access) permite a El acceso directo a memoria (DMA, del inglés Direct Memory Access) permite a cierto tipo de componentes de ordenador acceder a la memoria del sistema cierto tipo de componentes de ordenador acceder a la memoria del sistema para leer o escribir independientemente de la CPU principal. Muchos sistemas para leer o escribir independientemente de la CPU principal. Muchos sistemas hardwar

hardware utilizan e utilizan DMA, incluyendo controladorDMA, incluyendo controladores de es de unidades de disco, unidades de disco, tarjetastarjetas gráficas y tarjetas de sonido. DMA es una característica esencial en todos los gráficas y tarjetas de sonido. DMA es una característica esencial en todos los or

ordedenanadodorres es momodederrnonos, s, ya ya quque e peperrmimite te a a didispspososititivivos os de de didifeferrenentetess ve

velolocicidadadedes s cocomumuninicacarsrse e sisin n sosomemeteter r a a la la CPCPU U a a ununa a cacargrga a mamasisiva va dede interrupciones.

interrupciones.

2.5.1 SISTEMA DE VIDEO

2.5.1 SISTEMA DE VIDEO

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 –  Número de imágenes por segundoNúmero de imágenes por segundo

Velocidad de carga de las imágenes: número de imágenes por unidad de Velocidad de carga de las imágenes: número de imágenes por unidad de ti

tiemempo po de de vívídedeo, o, papara ra viviejejas as cácámamararas s memecácáninicacas s cacargrgas as de de seseis is a a ocochoho imágenes por segundo (fps) o 120 imágenes por segundo o más para las imágenes por segundo (fps) o 120 imágenes por segundo o más para las nuevas cámaras profesionales. Los estándares PAL y SECAM especifican 25 fps, nuevas cámaras profesionales. Los estándares PAL y SECAM especifican 25 fps, mientras que NTSC especifica 29,97 fps. El

mientras que NTSC especifica 29,97 fps. El cine es más lento cine es más lento con una velocidadcon una velocidad de 24fps, lo que complica un poco el proceso de transferir una película de cine de 24fps, lo que complica un poco el proceso de transferir una película de cine a video. Para lograr la ilusión de una imagen en movimiento, la velocidad a video. Para lograr la ilusión de una imagen en movimiento, la velocidad mínima de carga de las imágenes es de

mínima de carga de las imágenes es de unas quince imágenes por segundo.unas quince imágenes por segundo.

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El video puede ser entrelazado o progresivo. El entrelazado fue inventado como El video puede ser entrelazado o progresivo. El entrelazado fue inventado como un método de lograr una buena calidad visual dentro de las limitaciones de un un método de lograr una buena calidad visual dentro de las limitaciones de un est

estrerecho cho ancancho ho de de banbanda. da. Las Las línlíneas eas enentrtrelaelazadzadas as de de cadcada a imaimagen gen estestánán numeradas consecutivamente y divididas en dos campos: el campo impares numeradas consecutivamente y divididas en dos campos: el campo impares (campo superior), que consiste en las líneas de los números impares y el (campo superior), que consiste en las líneas de los números impares y el campo pares (casilla inferior), que consiste en las líneas de los números pares. campo pares (casilla inferior), que consiste en las líneas de los números pares. NTSC, PAL y SECAM son formatos entrelazados. Las especificaciones abreviadas NTSC, PAL y SECAM son formatos entrelazados. Las especificaciones abreviadas de la resolución de video a menudo incluyen una “i” para indicar entrelazado. de la resolución de video a menudo incluyen una “i” para indicar entrelazado. Por ejemplo, el formato de video PAL es a menudo especificado como 576i50, Por ejemplo, el formato de video PAL es a menudo especificado como 576i50, donde 576 indica la línea vertical de resolución, i indica entrelazado, y el 50 donde 576 indica la línea vertical de resolución, i indica entrelazado, y el 50 indica 50 campos (la mitad de imágenes) por segundo.

indica 50 campos (la mitad de imágenes) por segundo. En

En lolos s sisiststememas as de de babarrrridido o prprogogrresesivivo, o, en en cacada da peperíríododo o de de rrefefrerescsco o sese ac

actutualalizizan an totodadas s lalas s lílíneneas as de de exexplplororacacióión. n. El El reresusultltadado o es es ununa a mamayoyorr percepción de la resolución y la falta de varios artefactos que pueden formar percepción de la resolución y la falta de varios artefactos que pueden formar pa

partrte e de de ununa a imimagagen en esestataciciononararia ia apapararenentetemementnte e en en momovivimimienento to o o ququee parpadea. Un procedimiento conocido como desentrelazado puede ser

parpadea. Un procedimiento conocido como desentrelazado puede ser utilizadoutilizado para transformar el flujo entrelazado, como el analógico, el de DVD, o satélite, para transformar el flujo entrelazado, como el analógico, el de DVD, o satélite, para ser procesado por los dispositivos de barrido progresivo, como el que se para ser procesado por los dispositivos de barrido progresivo, como el que se establece en los televisores TFT, los proyectores y los paneles de plasma. El establece en los televisores TFT, los proyectores y los paneles de plasma. El de

desesentntrerelalazazado do no no pupuedede, e, sisin n emembabargrgo, o, prprododucucir ir ununa a cacalilidadad d de de vividedeoo equivalente al material de barrido progresivo real.

equivalente al material de barrido progresivo real.  – 

 –  Resolución de videoResolución de video

El tamaño de una imagen de video se mide en píxeles para video digital, o en El tamaño de una imagen de video se mide en píxeles para video digital, o en líneas de barrido horizontal y vertical para video analógico. En el dominio líneas de barrido horizontal y vertical para video analógico. En el dominio dig

digitaital, l, (po(por r ejeejempmplo lo DVDVD) D) la la teltelevievisisión ón de de defdefiniinicióción n estestándándar ar (SD(SDTV) TV) sese especifica como 720/704/640 × 480i60 para NTSC y 768/720 × 576i50 para especifica como 720/704/640 × 480i60 para NTSC y 768/720 × 576i50 para resolución PAL o SECAM. Sin embargo, en el dominio analógico, el número de resolución PAL o SECAM. Sin embargo, en el dominio analógico, el número de líneas de barrido sigue siendo constante (486 NTSC/576 PAL), mientras que el líneas de barrido sigue siendo constante (486 NTSC/576 PAL), mientras que el número de líneas horizontal varía de acuerdo con la medición de la calidad de número de líneas horizontal varía de acuerdo con la medición de la calidad de la señal: aproximadamen

la señal: aproximadamente 320 te 320 píxeles por línea para píxeles por línea para calidad VCR, 400 calidad VCR, 400 píxelespíxeles par

para a las las ememisisioniones es de de teltelevievisisión, ón, y y 720 píxe720 píxeles les parpara a DVDVD. D. Se Se conconserserva va lala relación de aspecto por falta

relación de aspecto por falta de píxeles “cuadrados”.de píxeles “cuadrados”.  – 

 –  Espacio de color y bits por Espacio de color y bits por píxelpíxel

El nombre del modelo del color describe la representación de color de vídeo. El El nombre del modelo del color describe la representación de color de vídeo. El sistema YIQ se utilizó en la

sistema YIQ se utilizó en la televisión NTSC. Se correspotelevisión NTSC. Se corresponde estrechamente connde estrechamente con el sistema YUV utilizado en la televisión NTSC y PAL; y con el sistema

el sistema YUV utilizado en la televisión NTSC y PAL; y con el sistema   Y Db Dr  Y Db Dr utilizado por la televisión SECAM. El número de colores distintos que pueden utilizado por la televisión SECAM. El número de colores distintos que pueden ser representados por un pixel depende del número de bits por pixel (bpp). Una ser representados por un pixel depende del número de bits por pixel (bpp). Una forma de reducir el número de bits por píxel en vídeo digital se puede realizar forma de reducir el número de bits por píxel en vídeo digital se puede realizar por submuestreo de croma (por ejemplo, 4:4:4, 4:2:2, 4:2:0).

por submuestreo de croma (por ejemplo, 4:4:4, 4:2:2, 4:2:0).  – 

 –  Método de compresión de video (sólo digital)Método de compresión de video (sólo digital)

Se usa una amplia variedad de métodos para comprimir secuencias de video. Se usa una amplia variedad de métodos para comprimir secuencias de video. Los datos de video contienen redundanc

Los datos de video contienen redundancia temporal y espacial, lo que ia temporal y espacial, lo que hace quehace que las secuencias de video sin comprimir sean extremadamente ineficientes. En las secuencias de video sin comprimir sean extremadamente ineficientes. En términos generales, se reduce la redundancia espacial registrando diferencias términos generales, se reduce la redundancia espacial registrando diferencias entre las partes de una misma imagen (frame); esta tarea es conocida como entre las partes de una misma imagen (frame); esta tarea es conocida como compres

compresión intraframe y ión intraframe y está estrechamente relacionaestá estrechamente relacionada con da con la compresión dela compresión de imágenes. Así mismo, la redundancia temporal puede ser reducida registrando imágenes. Así mismo, la redundancia temporal puede ser reducida registrando diferencias entre imágenes (frames); esta tarea es conocida como compresión diferencias entre imágenes (frames); esta tarea es conocida como compresión interframe e incluye la compensación de movimiento y otras técnicas. Los interframe e incluye la compensación de movimiento y otras técnicas. Los est

estándándarares es momoderdernonos s mámás s comcomuneunes s son MPEGson MPEG-2, -2, ususado ado parpara a el el DVDVD D y y lala televisión por satélite, y MPEG-4 usado para los sistemas de video

televisión por satélite, y MPEG-4 usado para los sistemas de video “caseros”.“caseros”.  – 

La tasa de bits es una medida de la tasa de

La tasa de bits es una medida de la tasa de informaciinformación contenida en un flujo oón contenida en un flujo o secuencia de video. La unidad en la que se mide es bits por segundo (bit/s o secuencia de video. La unidad en la que se mide es bits por segundo (bit/s o bps) o también Megabits por segundo (Mbit/s o Mbps). Una mayor tasa de bits bps) o también Megabits por segundo (Mbit/s o Mbps). Una mayor tasa de bits permite mejor calidad de video. Por ejemplo, el

permite mejor calidad de video. Por ejemplo, el VidVideo eo CD CD ??, con una tasa de bits, con una tasa de bits de cerca de 1Mbps, posee menos calidad que un DVD que tiene una tasa de de cerca de 1Mbps, posee menos calidad que un DVD que tiene una tasa de alrededor de 20Mbps. La VBR (Variable Bit Rate – Tase de Bits Variable) es una alrededor de 20Mbps. La VBR (Variable Bit Rate – Tase de Bits Variable) es una estrategia para maximizar la calidad visual del video y minimizar la tasa de estrategia para maximizar la calidad visual del video y minimizar la tasa de bits. En las escenas con movimiento rápido, la tasa variable de bits usa más bits. En las escenas con movimiento rápido, la tasa variable de bits usa más bits que los que usaría en escenas con movimiento lento pero de duración bits que los que usaría en escenas con movimiento lento pero de duración si

simimilalar r lologrgranando do ununa a cacalilidadad d vivisusual al coconsnsisistetentnte. e. En En lolos s cacasosos s de de vividedeoo streaming en tiempo real y sin buffer, cuando el ancho de banda es fijo (por streaming en tiempo real y sin buffer, cuando el ancho de banda es fijo (por ej

ejememplplo o en en vividedeococononfeferrenencicia a ememititidida a popor r cacananaleles s de de ananchcho o de de babandndaa constante) se debe usar CBR (Constant Bit Rate – Tasa de Bits Constante).

constante) se debe usar CBR (Constant Bit Rate – Tasa de Bits Constante).

2.5.2 SISTEMAS DE DISCO

2.5.2 SISTEMAS DE DISCO

Discos IDE. Son los orientados normalmente al consumo domestico. Discos IDE. Son los orientados normalmente al consumo domestico.

Existen dos técnicas de acceso a estos discos. Son los modos PIO y los modos Existen dos técnicas de acceso a estos discos. Son los modos PIO y los modos DMA.

DMA.

 Técnicas de acceso I/O  Técnicas de acceso I/O

Modos PIO: En los discos antiguos, el acceso a disco se hacia mediante técnicas Modos PIO: En los discos antiguos, el acceso a disco se hacia mediante técnicas PIO (Program Input/Output).

PIO (Program Input/Output). Est

Estos os tiptipos os de de accaccesoeso, , impimpliclican an mucmucho ho tratrabajbajo o a a la la CPU CPU (co(consnstantantemtemententee interrogando a los puertos de comunicaciones con el disco), y poca velocidad interrogando a los puertos de comunicaciones con el disco), y poca velocidad de transferencia, ya que lo máximo que podía traerse la CPU es de dos en dos de transferencia, ya que lo máximo que podía traerse la CPU es de dos en dos bytes del disco por cada

bytes del disco por cada operación PIO.operación PIO. Los modos PIO son de PIO 1 a PIO 4,

Los modos PIO son de PIO 1 a PIO 4, siendo el más rápido este ultimo.siendo el más rápido este ultimo.

2.5.3 OTRAS APLICACIONES

2.5.3 OTRAS APLICACIONES

Mo

Mododos s DMDMA. A. EvEvididenentetemementnte e el el momodo do ananteteririor or ququededa a obobsosoleleto to dedesdsde e elel momento en que las tecnologías de las placas madre y de los buses de las momento en que las tecnologías de las placas madre y de los buses de las placas madre, permiten la técnica del bus mastering. Esta técnica consiste en placas madre, permiten la técnica del bus mastering. Esta técnica consiste en que el dispositivo puede tomar el control del bus desconectando del bus a la que el dispositivo puede tomar el control del bus desconectando del bus a la CPU y durante esa fracción de tiempo hacer llegar datos a la memoria del CPU y durante esa fracción de tiempo hacer llegar datos a la memoria del or

ordedenanadodor r de de ununa a mamanenera ra mamasisivava. . En En esese e momomementnto o el el prprococesesadador or esestátá inoperativo, pero la velocidad de transferencia conseguida por la electrónica inoperativo, pero la velocidad de transferencia conseguida por la electrónica del disco y de la controladora supera con creces la parada de la CPU.

del disco y de la controladora supera con creces la parada de la CPU. Dispositivos ATA/ATAPI

Dispositivos ATA/ATAPI Window

Windows XP habilita por defecto s XP habilita por defecto el modo DMA en la el modo DMA en la mayoría de los dispositivosmayoría de los dispositivos ATA / ATAPI, pero para asegurar la estabilidad del sistema cuando encuentra un ATA / ATAPI, pero para asegurar la estabilidad del sistema cuando encuentra un número grande de errores (más de seis) durante la transferencia de datos, número grande de errores (más de seis) durante la transferencia de datos, seleccionará el modo PIO.

seleccionará el modo PIO. Dispositivos en modo DMA Dispositivos en modo DMA

En dispositivos ATAPI, excepto DVD y CD-RW Windows XP habilita por defecto el En dispositivos ATAPI, excepto DVD y CD-RW Windows XP habilita por defecto el modo PIO

modo PIO en en CD-CD-ROM ROM y y dispdispositositivos ivos remremovibovibles les como los como los magnmagnetoópetoópticasticas.. Podemos habilitar el DMA a través del administrador de dispositivos.

Podemos habilitar el DMA a través del administrador de dispositivos. Windows XP habilita por defecto el DMA en ATAPI DVD y CD-RW/CD-R. Windows XP habilita por defecto el DMA en ATAPI DVD y CD-RW/CD-R.