帧缓冲器

帧缓冲区（帧缓冲区，有时也称为帧存储）是随机存取存储器 (RAM) 的一部分，其中包含驱动视频显示的位图。 它是一个内存缓冲区，包含表示完整视频帧中所有像素的数据。 现代视频卡在其核心中包含帧缓冲电路。 该电路将内存中的位图转换为可以在计算机显示器上显示的视频信号。

在计算中，屏幕缓冲区是计算机内存的一部分，计算机应用程序使用它来表示 计算机显示屏上显示的内容。 屏幕缓冲区也可以简称为视频缓冲区、再生缓冲区或再生缓冲区。 屏幕缓冲区应与视频内存区分开来。 为此，还使用了屏幕外缓冲区这一术语。

缓冲区中的信息通常包括要在显示器上显示的每个像素的颜色值。 颜色值通常以 1 位二进制（单色）、4 位调色板、8 位调色板、16 位高色和 24 位真彩色格式存储。 附加的 alpha 通道有时用于保留有关像素透明度的信息。 帧缓冲区所需的内存总量取决于输出信号的分辨率以及颜色深度或调色板大小。

计算机 研究人员长期以来一直在讨论帧缓冲区的理论优势，但无法以经济可行的成本生产出具有足够内存的机器。 1947 年，Manchester Baby 计算机使用 Williams 管（后来的 Williams-Kilburn 管）在阴极射线管 (CRT) 存储器上存储 1024 位，并在第二个 CRT 上显示。 其他研究实验室正在探索这些技术，麻省理工学院林肯实验室在 1950 年实现了 4096 显示器。

彩色扫描显示器在 1960 年代后期出现，称为布鲁克海文光栅显示器 (BRAD)，它使用鼓式存储器 和电视xxx器。 1969 年，贝尔实验室的 A. Michael Noll 使用磁芯存储器实现了带有帧缓冲器的扫描显示器。 后来，贝尔实验室的系统得到扩展，可以在标准彩色电视显示器上显示三位色深的图像。

在 20 世纪 70 年代初期，MOS 存储器（金属氧化物半导体）的发展 内存）集成电路芯片，特别是具有至少 1 kb 内存的高密度 DRAM（动态随机存取存储器）芯片，使得首次创建带有帧缓冲器的数字内存系统变得切实可行 一个标准的视频图像。 这导致 1972 年 Xerox PARC 的 Richard Shoup 开发了 SuperPaint 系统。Shoup 能够使用 SuperPaint 帧缓冲器创建早期的数字视频捕获系统。 通过将输出信号与输入信号同步，Shoup 能够在数据移入时覆盖数据的每个像素。Shoup 还尝试使用颜色表修改输出信号。 这些颜色表允许 SuperPaint 系统在其包含的有限 8 位数据范围之外生成各种颜色。 这种方案后来在计算机帧缓冲器中变得司空见惯。

1974 年，Evans & Sutherland 发布了xxx个商业帧缓冲器 Picture System，成本约为 15,000 美元。 它能够以 8 位灰度生成高达 512 x 512 像素的分辨率，并成为没有资源构建自己的帧缓冲区的图形研究人员的福音。 纽约理工学院后来使用 Evans & 中的三个创建了xxx个 24 位色彩系统。 萨瑟兰帧缓冲器。 每个帧缓冲区都连接到一个 RGB 颜色输出（一个用于红色，一个用于绿色，一个用于蓝色），数字设备公司的 PDP 11/04 小型计算机将这三个设备作为一个设备进行控制。

集成电路技术的快速发展使 20 世纪 70 年代后期的许多家用电脑都可以包含低色深帧缓冲器。 今天，几乎所有具有图形功能的计算机都使用帧缓冲区来生成视频信号。 Amiga 计算机创建于 1980 年代，特别注重图形性能的设计，并包括一个能够显示 4096 色的独特的保持和修改帧缓冲区。

显卡冲器也在高端工作站中流行起来 和整个 1980 年代的街机系统板。 SGI、Sun Microsystems、HP、DEC 和 IBM 都在这一时期为其工作站计算机发布了帧缓冲区。