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維摩科技行業知識分享--視頻時序

發表時間:2015-05-06 15:02

視頻畫面看起來是連續運動的,其實是由靜止的圖像組成的。隻要刷新頻率足夠快,超過人眼識别的24HZ,人看到的才是連續的動畫。CRT(陰極射線顯像管)顯示器一般要求刷新頻率要在85HZ以上,人眼才不會感到疲勞,這是因為CRT顯示器是用電子束在屏幕掃描成像,将畫面分成若幹掃描線來進行刷新,就會導緻畫面出現閃爍,所以才有刷新率這個參數,刷新率太低,就會感覺比較閃,所以才比較累眼,不是因為輻射。而對于LCD顯示器(液晶顯示器)則不存在刷新頻率的問題,LCD中每個像素都在持續不斷地發光,直到不發光的電壓改變并被送到控制器中,它是對整幅畫面進行刷新,即使是在較低的刷新頻率60HZ下,液晶顯示器也不會有“不斷充放電”而引起的閃爍現象。LCD顯示器雖然能接受處理更高頻率的視頻信号,但是畫面效果并不會提高。


以CRT顯示器為例

工作原理:在顯示器熒光屏上塗有三基色RGB的熒光粉點,CRT電子槍會發射三個電子束(老式黑白電視機隻有一束,熒光點隻亮暗)激發熒光粉點,使RGB分别發出強弱不同的光産生不同的像素,而産生圖像則需要電子槍進行水平和垂直方向的運動,循環不斷的激發屏幕上的像素點。屏幕水平方向像素稱為行,從屏幕左到右是一行,垂直方向像素稱為場,從屏幕最上到最下是一場。顯示器掃描方式分為逐行掃描和隔行掃描,電子槍掃描線并不是完全水平的,是有一些傾斜的,既要做水平運動,又要做垂直運動,逐行掃描是掃描從屏幕左上角開始,從左像右逐點掃描,每掃描完一行,電子束回到屏幕的左邊下一行的起始位置,在這期間,CRT對電子束進行消隐,每行結束時,用行同步信号進行同步;當掃描完所有的行,形成一幀,用場同步信号進行場同步,并使掃描回到屏幕左上方,同時進行場消隐,開始下一幀。隔行掃描是指電子束掃描時每隔一行掃一線,完成一屏後在返回來掃描剩下的線,隔行掃描的顯示器閃爍的厲害。完成一行掃描的時間是水平掃描時間,倒數為行頻率,完成一場掃描的時間的為垂直掃描時間,倒數位場頻率。行消隐信号是指一行掃描完成,電子束從右邊回到左邊掃描下一行,移動時,使電子束不發出的信号,叫行消隐信号。同理,阻止電子束從右下到左上的信号是場消隐信号。



以下是VGA的時序圖


由圖可知,每一行的掃描是由行同步脈沖a開始,負極性脈沖有效,表示還原掃描坐标的時間,此信号過後,電子束在行最左。然後經過顯示後沿b,顯示器開始有圖像,進入顯示時序段c,電子束激活熒光屏的RGB三基色,産生像素點,最後完成掃描進入顯示前沿d。在同步脈沖、顯示前沿和顯示後沿,屏幕撒謊給你并不會産生圖像,進入消隐期。VGA的場時序與行時序基本一樣,每一幀的負極性脈沖(Sync a)是一幀的結束标志,同時也是下一幀的開始标志,而顯示數據是一幀的所有行數據。在一幀的圖像掃描完成後,場同步信号開始有效,電子束從右下還原到左上坐标,開始進入下一幀的掃描。幀數fps是指顯卡輸出圖像改變的速度,幀數高,畫面才會更流暢。刷新率是顯示器畫面刷新的速度。


Hor Sync Time(行同步時間):還原掃描坐标時間,準備開始掃描

H Back Porch(行消隐後肩):掃描開始,處于消隐期

Hor Addr Time(數據有效時間):正在掃描中,也就是顯示圖像時間

H Front Porch(行消隐前肩):停止輸出圖像,繼續掃描,準備開始同步

消隐時間 =行同步時間+行消隐前肩+行消隐後肩   (left border和right border為0)

20230316

使用工具讀取顯示器的EDID,其中默認分辨率1080P的相關參數。

Native/preferred timing.. 1920x1080p at 60Hz (16:9)

Modeline............... "1920x1080" 148.500 1920 2008 2052 2200 1080 1084 1089 1125 +hsync +vsync

參數釋義:

分辨率:1920*1080

刷新頻率:60HZ,即場頻

像素時鐘:148.5 MHZ=2200*1125*60

Hor Total time:2200   

Ver Total time:1125

Hor Sync Start:2008 Pixels   

Ver Sync Start:1084 Pixels

H Front Porch:Hor Sync Start -Hor Addr Time=2008-1920=88 Pixels

H Back Porch:2200-Hor Addr Time=2200-2052=148 Pixels

Hor Sync Time:HTT-HAT-HBP-HFP=2052(HTT-HBP)-2008(HFP+HAT)=44 Pixels

Hor Blank Time:HFP+HBP+HST=88+148+44=280 Pixels

顯示行參數和場參數計算方式一緻。


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