鈴木直美の「PC Watch先週のキーワード」
第20回:2月23日~2月27日


■■キーワードが含まれる記事名
●キーワード


2月24日

■■ダイアモンド、Voodoo2搭載の「Monster 3DII」
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/article/980224/diamond.htm

フレームバッファ (Frame Buffer)
 画面に表示するための文字やイメージを記録しておくためのメモリ。ビデオバッファ、あるいはビデオメモリ、ビデオRAM(VRAM)とも。ただし、ビデオメモリやVRAMといった場合、フレームバッファを含む(一般的なビデオカードではフレームバッファが大半を占める)ビデオ回路用のメモリ全体を指すのに対し、フレームバッファは、純粋な画面表示領域のことをいう。

 フレームバッファは、通常はメインメモリの一部として割り付けられており、直接、あるいはグラフィックス回路の描画機能等を使って、ここに画面イメージが書き込まれる。書き込まれたイメージは、DAC(Digital to Analog Converter)によって、ディスプレイのタイミングに合せたビデオ信号に変換され画面に表示される。

 グラフィックスモードにおけるフレームバッファの持ち方には、大きく分けると「プレーナ(Planar)方式」と「パックドピクセル(Packed Pixel)方式」とがある。プレーナ方式は、VGA(Video Graphics Array)の16色モード等で用いられているタイプで、複数のプレーン(Plane~面)を使って1枚のフレームバッファを構成している。
 例えばVGAの場合には、「赤/緑/青/輝度」の要素に対応する、640bit×480bit相当のプレーンが4枚用意されており、これら各プレーンのビットが組みになって(すなわち4bitで)画面上の1ピクセルの情報を表している(*1)。ちなみにVGAの場合には、各プレーンは同一アドレス上にマッピングされているが、98シリーズのように、別のアドレスに置かれる場合もある。

 一方の「パックドピクセル(Packed Pixel)方式」は、VGAの256色モードをはじめとする、Windowsの一般的な高解像度モードで用いられている方式で、1つのフレームバッファは、ひとつのメモリ上にフラットに割り付けられる(言い替えれば1フレーム1プレーン)。例えば256色の場合には、1ピクセルは8bit――すなわち1バイトなの で、1ピクセルに対応したバイト列が、メモリ上にシーケンシャルに並ぶことになる。現行のビデオカードでは、1ピクセルは、8、16、24、32bitのいずれかの値をとり、8bitの場合は、色情報そのものではなく256種類の色情報がセットされたカラーパレット(カラールックアップテーブル)を指すポインタが、16bit以上ではそのままRGBのカラー情報がここに書き込まれる(*2)。



Zバッファ
ゼットバッファ
 3Dグラフィックスにおいて、奥行き方向の情報を用いて隠面消去処理を行なうレンダリング技法。

 3Dのモデルを元に計算を行ない、画像を生成する作業をレンダリングという。このレンダリングには、視点から見える物体の色を決めていく作業(シェーディング~shading~という)と、物体の裏側に隠れていて見えない部分をチェックして、見えている物だけを描くようにする作業が必要になる。この後者の作業を隠面消去といい、その代表的な手法のひとつにZバッファ法がある。

 Zバッファ法では、画像を描くためにピクセル情報を記録するフレームバッファのほかに、Zバッファ(座標軸のXYZ)と呼ばれるメモリを用意し、フレームバッファに描く物体の奥行き方向の位置情報を格納しておく。フレームバッファ上の同じピクセルにデータを書き込む際には、このZ値を比較し、新しいデータが既に描かれているデータの手前にあるのか奥にあるのかをチェック。手前にある場合だけ、新しいデータで更新していく。こうすることによって、遠くの物が近くの物で上書きされていき、最終的には隠面消去が行なわれた、いちばん手前にあるピクセル情報だけがフレームバッファ上に残る。

 このZバッファ法はアルゴリズムが単純であり、必要なメモリ量もレンダリングする画像のサイズにしか影響されないので、限られたメモリで高速に描画するような場合に広く用いられている。3Dアクセラレータの多くは、この処理をハードウエアで行なう機能を備えており、これを利用するためには、フレームバッファ以外に解像度に応じたZバッファ用のメモリを必要とする。


■■ワイ・イー・データとティアックが、USBを使ったFDD規格を発表
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/article/980224/usbfdd.htm

BIOS (Basic Input/Output System)
バイオス
 コンピュータがディスクやキーボード、ディスプレイ、プリンタ等の周辺機器を使ってデータの入出力を行なうための、基本的な制御プログラム集。通常は、マザーボード上のROM(Read Only Memory)や拡張カード上のROM(拡張ROMという)に書き込まれており、起動時には、システムチェックやデバイスの認識、ディスクに書き込まれたIPL(Initial Program Loader~OS等をロードするためのプログラム)のロードなどの作業も行なう。起動後は、OS(Operating System)やアプリケーションに対して、ハードウェアにアクセスするための標準的なAPI(Application Program Interface)を提供。メーカーやチップセットが異なっても、BIOSが提供するAPIが同じであれば、同じ手順でデバイスにアクセスすることができる。


■■米MediamaticsがDirectShow対応のソフトDVDデコーダ「DVD Express」を発表
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/article/980224/matics.htm

ドルビーAC-3 (Dolby AC-3(Audio Code Number 3))
ドルビーエーシースリー、ドルビーデジタル
 Dolby Laboratories社が'92年に開発した、高圧縮なマルチチャンネルサラウンドをサポートするオーディオ信号の符号化方式。正式名称を「Dolby Digital」といい、LD(Laser Disc)やDVD-Video(*1)に採用されている。

 サラウンド(surround)は取り巻くという意味で、複数のチャンネルを使った立体音場再生装置、あるいはその手法のことを指す。Dolby Digitalは、モノラル、2チャンネル、2チャンネルステレオの他に、一般に5.1と呼ばれるサラウンド方式をサポートしている。この方式は、フロントに左右とセンターの3チャンネル、リアに左右2チャンネルの系5チャンネルと、低域用(3~120Hz)のサブウーファー(LFE~Low Frequency Effects)1チャンネルを加えた計6チャンネルの構成になっており、各チャンネルは1つのデジタル化されたビットストリームの中に、完全に独立した(discreteという)チャンネルとして記録されている(*2)。

 各チャンネルは、32/44.1/48kHzのサンプリングレートと、16/18/20bitの量子化ビットに対応しており、我々の聴覚を巧みに利用した不可逆的な圧縮(我々が感じにくい部分を省略していくことによって圧縮率を高める)を用いることによって、224k~640kbpsのデータレートまで圧縮する(2チャンネル時の最小レートは96kbps)。ちなみに、無圧縮データであるCD(サンプリングは44.1kHz)が、2チャンネルで1.4Mbpsであるのに対し、標準的なDVD-Video(サンプリングは48kHz)では、僅か448kbpsで5.1サラウンドを実現。ステレオなら192kbpsである。

 再生時には、デコーダー(符号化された信号を元の状態に複合化する装置)によって、本来のディスクリート5.1サラウンドの他に、Pro Logic 2chサラウンド(1世代前のサラウンド方式で、4ch情報を2チャンネルのアナログ信号にエンコードしたタイプ)、2chステレオ、モノラルの信号にミックスダウンされるようになっており、それぞれの環境に合せた再生が可能である。

□Dolby Laboratories, Inc.
http://www.dolby.com/



CSS  (Content Scrambling System)
シーエスエス
 松下電器産業が中心となって開発した、DVDに使用しているデジタルコピー防止用の暗号化規格。

 コピーによる劣化の起こらないデジタルメディアでもっとも懸念されるのが、海賊版の横行等をはじめとする著作権問題である。DVDの場合も、当初からこの点が大きくクローズアップされており、映画会社等の賛同を受けるためには、なんらかのコピーガードを施す必要があった。CDやDAT等では、デジタル-to-デジタルのコピーを制限する(コピーの世代管理を行ないコピーを一世代だけに制限する)「SCMS(SerialCopy Management System)」という機構をデジタルインターフェイスに組み込んでいたが、DVDの場合には、記録されているデータストリームに対して、スクランブルをかける方式(キーを使った暗号化)が採用された。暗号化されたデータは、それを複合化しないと再生できないわけだが、この複合化には、DVDプレーヤーに組み込まれている標準的なハードウェアタイプのほかに、Zoran社やIBM社等が開発したソフトウェアタイプもあり、ソフトウェアだけで再生を行なうソフトウェアデコーダーの場合には、こちらのタイプが使用される。

[Text by 鈴木直美]


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ウォッチ編集部内PC Watch担当 pc-watch-info@impress.co.jp