Çoklu Ortam Uygulamaları İçin Gerekli Bilgisayar Donanımı
1. Çoklu Ortam Uygulamaları İçin Gerekli Bilgisayar Donanımı
1.1 İşlemci
Çoklu ortam uygulamaları işlemciler üzerine oldukça fazla yük bindirmektedirler. Örneğin; MPEG (Motion Picture Experts Group) standartlarına göre kodlanmış bir video ekranda gösterilirken işlemcinin saniyede NTSC veya PAL kullanılmasına göre 25 ila 30 kareyi çözümlemesi ve ekrana getirmesi gerekir. Bu uygulama oldukça yoğun işlem gerektirir. Bilgisayarların bu yükü kaldırabilmeleri için ya özel işlemciler geliştirilmiş veya mevcut işlemcilerin yetenekleri artırılmıştır[1].
Intel firması, Pentium serisi işlemcileri arasına çoklu ortam uygulamaları için özel olarak MMX serisini eklemiştir. Bu seride Pentium x86’lara göre ek olarak 57 yeni komut bulunmaktadır. Bu komutlar çoklu ortam uygulamaları göz önüne alınarak geliştirilmişlerdir. Örneğin, bir komut bir dizi çarpma işlemini gerçekleştirip sonuçları üzerinde toplama işlemi uygulayabilmektedir. Bu tür gereksinimlere Sayısal Görüntü ve Sinyal İşleme (DSP) uygulamalarında sıkça rastlanmaktadır. MMX tek komutla birden fazla veri üzerinde işlem yapabilmektedir. Birden fazla 8, 16 veya 32 bit veriyi bir adet 64 bitlik yazmaca yerleştirerek her biri üzerinde aynı komutu bir anda uygulayabilme yeteneğine (SIMD: Single Instruction Multiple Data) sahiptir. Sonuç olarak hem çokluortam uygulamaları açısından hızlı hale getirilmiş hem de mevcut uygulamaları çalıştırabilecek halde korunmuşlardır[1].
Diğer yandan çokluortam uygulamalarının hızını artırmak için özel işlemciler de geliştirilmiştir. Özel uygulamalarda kullanılan bu işlemcilere MPact/6000 bir örnektir. Chromatic tarafından geliştirilen bu işlemci, çokluortam verilerinin işlenme hızını artırmak amacıyla tasarlanmıştır.
1.1.1 Intel Core 2 Duo İşlemci
Intel Core 2 Duo İşlemci, Intel’in önceki nesil çift çekirdekli işlemcilerin önüne geçen yoğun performans sunar ve çoklu görevlerin, çok kanallı uygulamaların ve yoğun kullanılan çoklu ortamın kolay bir şekilde kullanılmasını sağlar. Çift Çekirdekli işlemciler, en son çoklu ortam içeriğini indirirken müzik dinlemek gibi iki uygulamayı eşzamanlı olarak yürütürken gecikme süresini önleme özelliği sayesinde günümüzün çoklu görev ortamları için ideal bir çözümdür[2].
1.1.2 Intel Core 2 Extreme Dört Çekirdekli İşlemci
Intel Core 2 Extreme dört çekirdekli işlemci, en son işlemci teknolojisini sunan dünyanın ilk dört çekirdekli masaüstü bilgisayar işlemcisidir. Bu işlemci, bilgisayar tutkunları için tasarlanmıştır.
Bugünün video/ses düzenleme ve netleştirme ve 3B modelleme gibi çoklu ortam uygulamaları, performans için parçacıklı bilgi işlem üzerine odaklanmaktadır ve dört çekirdekli işlemcilerle şaşırtıcı ölçeklenebilirlik göstermektedirler. Intel Core 2 Extreme dört çekirdekli işlemci, bazı görevleri belirli çekirdeklerden alarak sistem yanıt verme süresindeki önemli gelişmeler sayesinde birkaç görevi üstlenir. Böylece kullanıcılar daha az sürede daha fazlasını yapabilsin diye diğer görevler için ek işlemci kaynaklarını boşaltır[3].
1.2 Bellek
Bellek kapasitesi çoklu ortam uygulamalarının büyüklüğü göz önüne alındığında diske erişimleri en aza indirmek açısından gereklidir. Normal olarak programlar işletim sistemi denetiminde diskten belleğe alınıp burada çalıştırılmaktadırlar. Belleğe sığmayacak kadar büyük olan programlar diskten sayfalar halinde alınarak işlenirler. Bu işlem çoklu ortam uygulamaları açısından yavaşlatıcı bir unsur olması nedeniyle mümkün olduğunca az kullanılması gereken bir yaklaşımdır. Bellek kapasitesinin fazlalığı bu amaca yöneliktir. Çoklu ortam uygulamalarında belleğin kapasitesi ne denli fazlaysa, uygulama hızı ve kalitesi de o denli fazla olur[1].
1.3 CD-ROM
CD-ROM bilindiği gibi “Compact Disk Read Only Memory” kelimelerinin kısaltılmışıdır. Genellikle çoklu ortam uygulamalarını dağıtmanın en ucuz ve en pratik yolu CD-ROM kullanmaktır. Aşağıda çoklu ortam veri türlerini destekleyen çeşitli CD-ROM formatlarını kısaca özetlemeye çalışacağız[1].
| CD-DA | Sayısal sesi destekler. DA “Digital Audio”nun kısaltılmışıdır. |
| CD-I | Etkileşimli uygulamalar için geliştirilmiş bir formattır. Grafik, ses ve videoyu destekler. Oyunlar için çok uygundur. |
| CD-XA | XA genişletilmiş mimari (eXterded Architecture) anlamında kullanılmıştır. CD_ROM’ların ses ve video depolama kapasitelerini artırır. |
| MSCDEX | MS-DOS altında CD-ROM kullanılabilmesi amacıyla geliştirilmiş bir teknolojidir. |
| PhotoCD | Bu format resimleri sıkıştırılmış olarak CD-ROM’larda saklamak için kullanılır. Çok sayıda resim bir CD’ye sığacak şekilde sıkıştırılabilir. |
| VideoCD | MPEG-1 standartlarına göre sıkıştırılmış videoyu CD-ROM’larda saklamak için geliştirilmiş olan bu formatta 74 dakikalık bir video bir CD-ROM’a sığdırılabilir. |
| DVD | Sayısal Video Disk teknolojisi kullanılarak CD’lere 4.7 GB ile 17 GB arasında veri saklanabilir. MPEG-2 standardında kodlanmış videoları CD’lere saklamak için kullanılır. Etkileşimi de desteklemesi ve dolayısıyla kopyalamaya karşı koruma oluşturabilmesi nedeniyle özellikle film endüstrisi tarafından desteklenmektedir. DVD standardı MPC3 tarafından tanımlanmış olmakla beraber getirdiği kapasite nedeniyle DVD günümüzde geniş kullanım alanı bulmaktadır. |
1.4 Ses Kartı
Ses kartının şematik yapısı Şekil 1’de gösterilmiştir. MPC 3. seviye standartları ses kartlarında olması gerekli özellikleri şu şekilde tanımlamıştır:
– Her bir örnek için 8-16 bit atayabilme yeteneği
– 8, 11, 16, 22, 44 kHz örnekleme hızı
– Doğrusal PCM (analog sinyalleri dijital formda göndermek için kullanılan teknik) kodek
– Her bir eleman için 16 bit kullanılarak yapılmış bir kaydın, geri oynatma aşamasında işlemcinin zamanının %13’ünden fazlasını almayacak şekilde olabilmesi özelliği
– CD-DA çıkışlı bir CD destekleme özelliği
– 1 adet MIDI portu
1.5 Grafik Kartı
Bilgisayar ekranlarının (monitör) çalışması için, makinenin içinde bir ekran kartı olmalıdır. Ekran kartları, diğer bir adıyla grafik kartları, bilgisayar monitöründeki her türlü yazı, grafik, resim, film gibi şekillerin oluşturulmasında işlemci ile monitör arasında görev yapan adaptörlerdir. Yani ekran kartları bir bilgisayarın işlemcisinde işlenen verileri monitöre anlaşılır bir şekilde iletme amacıyla kullanılır. Bilgisayarın yaptığı işlerin sonucu, ekranımızda görüntülenir. Bilgisayar tanıtılırken, elde edilen işlemlerin sonuçlarının alındığı ortam veya cihazlara çıkış ünitesi denilir. Bu itibarla, monitörlerde, yani çıkış araçlarında görülen sonuçlar, ekran kartından gelen bilgilerdir[4].
Grafik kartı sayısal veriyi analog bir ekranda görüntüleyebilmek için kullanılır. Her bir piksel 8-32 bit ile gösterilir ve bir palet yardımıyla bu pikseller kırmızı, yeşil ve mavi (RGB: Red-Green-Blue) renklerinin karışımı ile gösterilir. Daha sonra RGB değerler analog sinyale çevrilerek ekranda sergilenir. Video verileri yine bu grafik kartı kanalıyla ekrana aktarılır.
MPC3 standardı, grafik kartı standardını belirlerken 30 kare/sn hızında, 352 x 240 boyutlarında ve her pikselin 15 bitten oluştuğu bir videoyu kayıpsız görüntüleyebilme yeteneğini öngörmüştür[1].
1.6 Evrensel Seri Veriyolu
Çoklu ortam uygulamaları ile birlikte bilgisayarlara takılan cihaz sayılarında bir artma meydana gelmiştir. Bu da bakım ve arıza tespiti açısından sorunlara yol açmaktadır. Çok sayıda bağlayıcının (connector) bilgisayara takılmasını önlemek amacıyla Evrensel Seri Veriyolu (USB: Universal Serial Bus) geliştirilmiştir. Bu sayede;
– Mevcut çevre elemanları (klavye, fare, yazıcı, modem),
– Telefon cihazları,
– Oyunlar için kullanılan joystick gibi cihazlar,
– Video cihazları (kamera gibi)
bilgisayarlara tek bir kapıdan (port) bağlanabilmektedir. Bağlantı hızı toplam olarak 1.5 Mbit/sn, 12 Mbit/sn veya 480Mbit/sn olabilir. Bu bağlantı şekli Şekil2’de gösterilmiştir.
Cihazları bağlayabilmek amacıyla ayrı göbekler (hub) kullanılabileceği gibi cihazlardan biri örneğin klavye hub olarak kullanılabilir. Bu yolla bir bilgisayara 127 cihaz bağlamak olasıdır. Herhangi bir bağlantıdaki en fazla kablo uzunluğu 5 metre olabilir[1].
Son sürümü 2.0’dır. Bu 1.1’den 40 kat hızlıdır. 480 Mbit/sn’lik aktarım hızı vardır. Tak Çalıştır (plug and play) özelliğinden dolayı birçok cihazın bağlantısında kullanılmaktadır[5].
- USB 2.0 (Yüksek Hız): 480 Mbit/sn (60 MBayt/sn)
- USB 1.1 ve 1.0 : Hız 12 Mbit/sn (1.5 MBayt/sn)
- Usb 5 volt çıkış verir.
1.7 Bilgisayar Ağları Arayüzü (NIC)
Bilgisayarların yerel ağlar kanalıyla birbirlerine bağlanması için Bilgisayar Ağları Arayüzü (NIC: Network Interface Card) kullanılır. Bu kartlar Ethernet, Andaçlı Halka (Token Ring) ya da Andaçlı Veriyolu (Token Bus) yapılarını destekleyebilirler. Kullanılan ağ türüne göre iletişim hızları 4, 10, 16 veya 100 Mbit/sn olan bu kartların doğrudan kablo T\/ bağlantısı için olanları da mevcuttur. Bilgisayarlarda internet çıkışları da genellikle bu yerel alan ağları yoluyla sağlanır. Şekil 3’te NIC ve diğer arayüzler kullanılarak gerçekleştirilen tipik bir video konferans uygulamasının şematik yapısı gösterilmiştir[1].
