برنامه نویسی

نحوه محاسبه صحیح پهنای باند مانیتور

Summarize this content to 400 words in Persian Lang

پارامترهای اصلی یک مانیتور عبارتند از:

قطعنامه: تعداد کل پیکسل های روی صفحه نمایش که معمولاً به صورت تعداد پیکسل های افقی و عمودی بیان می شود، مانند 1920×1080 (یعنی 1080p).
نرخ تازه سازی: تعداد دفعاتی که مانیتور نمایشگر خود را در هر ثانیه به روز می کند، که بر حسب هرتز (هرتز) بیان می شود، مانند 60 هرتز یا 144 هرتز.
عمق رنگ: توانایی هر پیکسل برای نمایش رنگ ها. هر چه عمق رنگ بیشتر باشد، رنگ های ارائه شده توسط مانیتور، مانند 8 بیت یا 10 بیت، غنی تر و روان تر می شود.

این پارامترها برای محاسبه پهنای باند مورد نیاز یک مانیتور بسیار مهم هستند.

بیایید پهنای باند مورد نیاز برای یک مانیتور 8 بیتی 1080P@60Hz را محاسبه کنیم. برخی ممکن است بلافاصله به صورت زیر محاسبه کنند:

صفحه نمایش دارای 1920 در 1080 پیکسل است که هر پیکسل از سه زیرپیکسل (قرمز، سبز و آبی) تشکیل شده است که 60 بار در ثانیه در عمق 8 بیتی به روز می شود. بنابراین:

1920 * 1080 * 60 * 8 * 3 = 2.986 Gbit/s

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

این فرمول به طور گسترده در فضای مجازی دیده می شود. با این حال، نادرست است.

برای درک فرمول صحیح، یادگیری نحوه عملکرد مانیتورها ضروری است.

یک مانیتور صفحه نمایش را فریم به فریم مانند یک نمایش اسلاید تازه نمی کند. در عوض، استفاده می کند اسکن پیشرونده: صفحه نمایش خط به خط تازه می شود، از گوشه بالا سمت چپ شروع می شود، به صورت افقی به سمت راست حرکت می کند و به سمت پایین به گوشه پایین سمت راست حرکت می کند. پس از بازخوانی تمام خطوط، یک فریم کامل تکمیل می شود.

با این حال، چالش ها در اینجا به وجود می آیند. تداخل الکترومغناطیسی، وای‌فای، سیگنال‌های موبایل و سیگنال‌های فرکانس بالا در مدارهای کامپیوتر و مانیتور می‌توانند انتقال را مختل کنند و باعث ناهماهنگی یا پاره شدن تصویر نمایش‌دهی شوند. برای کاهش این مشکل، مانیتورها بخشی از ناحیه پیکسل را برای همگام سازی و تراز ساعت رزرو می کنند، حتی اگر این پیکسل ها بخشی از نمایشگر قابل مشاهده نیستند. بنابراین، این بخش رزرو شده باید در محاسبات پهنای باند لحاظ شود.

تصویر ارسالی شامل سه بخش است:

همگام سازی منطقه سیگنال: به دو دسته Horizontal Sync (Hsync) و Vertical Sync (Vsync) تقسیم می شود.

منطقه خالی: تقسیم به جلو خالی و پشت خالی.

منطقه نمایش فعال.

بنابراین، مجموع ابعاد منتقل شده عبارتند از:

Htotal = Hsync + Hfront + Hactive + Hback
Vtotal = Vsync + Vfront + Vactive + Vback

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

کل پیکسل ها در هر فریم عبارتند از:

pixels_per_frame = Htotal * Vtotal

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

ضرب این میزان در نرخ تازه سازی، به دست می آید ساعت پیکسلی:

pixel_clock = Htotal * Vtotal * Hz

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

برای تعیین تعداد پیکسل مناطق Sync و Blanking، به استاندارد زمان بندی که توسط مانیتور دنبال می شود مراجعه کنید. استانداردهای مختلف مناطق پیکسل متفاوتی را برای همگام سازی و تراز ساعت اختصاص می دهند.

استانداردهای رایج عبارتند از (لینک دانلود از اینجا):

استاندارد زمانبندی CVT
استاندارد زمانبندی CVT-RB
استاندارد زمانبندی CVT-R2

رابط های جدیدتر از پهنای باند کمتری استفاده می کنند. رابط های DisplayPort مدرن آخرین استاندارد CVT-R2 را اتخاذ می کنند که فرمول هایی را برای محاسبه مناطق خالی و همگام سازی ارائه می دهد.

اگر محاسبه دستی برای هر رزولوشن خسته کننده به نظر می رسد، VESA یک برگه Excel (جستجوی “CVT VESA”) ارائه می دهد که این محاسبات را خودکار می کند. رزولوشن و نرخ تازه سازی را وارد کنید تا پارامترهای لازم را بدست آورید.

به عنوان مثال، محاسبه ساعت پیکسل برای یک مانیتور 1080p@60 هرتز:

133.187 MHz * 8 (bits) * 3 (RGB channels) = 3.196 Gbit/s

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

برای استانداردهای HDMI و DisplayPort که از رزولوشن‌ها و نرخ‌های تازه‌سازی مختلف پشتیبانی می‌کنند، به جداول زیر مراجعه کنید (یا برای جزئیات کامل روی پیوندها کلیک کنید):

HDMI

DisplayPort

“DSC” در جداول به نمایش فشرده سازی جریان، فناوری ای که فشرده سازی تقریباً بدون اتلاف تصاویر را فراهم می کند.

“4:2:0” نشان می دهد زیر نمونه برداری رنگی، که وضوح رنگ را کاهش می دهد و کیفیت ادراکی را حفظ می کند. با این حال، این روش کمتر از DSC برای حفظ کیفیت بصری بهینه موثر است.

پارامترهای اصلی یک مانیتور عبارتند از:

  • قطعنامه: تعداد کل پیکسل های روی صفحه نمایش که معمولاً به صورت تعداد پیکسل های افقی و عمودی بیان می شود، مانند 1920×1080 (یعنی 1080p).

  • نرخ تازه سازی: تعداد دفعاتی که مانیتور نمایشگر خود را در هر ثانیه به روز می کند، که بر حسب هرتز (هرتز) بیان می شود، مانند 60 هرتز یا 144 هرتز.

  • عمق رنگ: توانایی هر پیکسل برای نمایش رنگ ها. هر چه عمق رنگ بیشتر باشد، رنگ های ارائه شده توسط مانیتور، مانند 8 بیت یا 10 بیت، غنی تر و روان تر می شود.

این پارامترها برای محاسبه پهنای باند مورد نیاز یک مانیتور بسیار مهم هستند.

بیایید پهنای باند مورد نیاز برای یک مانیتور 8 بیتی 1080P@60Hz را محاسبه کنیم. برخی ممکن است بلافاصله به صورت زیر محاسبه کنند:

صفحه نمایش دارای 1920 در 1080 پیکسل است که هر پیکسل از سه زیرپیکسل (قرمز، سبز و آبی) تشکیل شده است که 60 بار در ثانیه در عمق 8 بیتی به روز می شود. بنابراین:

1920 * 1080 * 60 * 8 * 3 = 2.986 Gbit/s
وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

این فرمول به طور گسترده در فضای مجازی دیده می شود. با این حال، نادرست است.

برای درک فرمول صحیح، یادگیری نحوه عملکرد مانیتورها ضروری است.

یک مانیتور صفحه نمایش را فریم به فریم مانند یک نمایش اسلاید تازه نمی کند. در عوض، استفاده می کند اسکن پیشرونده: صفحه نمایش خط به خط تازه می شود، از گوشه بالا سمت چپ شروع می شود، به صورت افقی به سمت راست حرکت می کند و به سمت پایین به گوشه پایین سمت راست حرکت می کند. پس از بازخوانی تمام خطوط، یک فریم کامل تکمیل می شود.

توضیحات تصویر

با این حال، چالش ها در اینجا به وجود می آیند. تداخل الکترومغناطیسی، وای‌فای، سیگنال‌های موبایل و سیگنال‌های فرکانس بالا در مدارهای کامپیوتر و مانیتور می‌توانند انتقال را مختل کنند و باعث ناهماهنگی یا پاره شدن تصویر نمایش‌دهی شوند. برای کاهش این مشکل، مانیتورها بخشی از ناحیه پیکسل را برای همگام سازی و تراز ساعت رزرو می کنند، حتی اگر این پیکسل ها بخشی از نمایشگر قابل مشاهده نیستند. بنابراین، این بخش رزرو شده باید در محاسبات پهنای باند لحاظ شود.

تصویر ارسالی شامل سه بخش است:

  • همگام سازی منطقه سیگنال: به دو دسته Horizontal Sync (Hsync) و Vertical Sync (Vsync) تقسیم می شود.
  • منطقه خالی: تقسیم به جلو خالی و پشت خالی.
  • منطقه نمایش فعال.
    توضیحات تصویر

بنابراین، مجموع ابعاد منتقل شده عبارتند از:

Htotal = Hsync + Hfront + Hactive + Hback
Vtotal = Vsync + Vfront + Vactive + Vback
وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

کل پیکسل ها در هر فریم عبارتند از:

pixels_per_frame = Htotal * Vtotal
وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

ضرب این میزان در نرخ تازه سازی، به دست می آید ساعت پیکسلی:

pixel_clock = Htotal * Vtotal * Hz
وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

برای تعیین تعداد پیکسل مناطق Sync و Blanking، به استاندارد زمان بندی که توسط مانیتور دنبال می شود مراجعه کنید. استانداردهای مختلف مناطق پیکسل متفاوتی را برای همگام سازی و تراز ساعت اختصاص می دهند.

استانداردهای رایج عبارتند از (لینک دانلود از اینجا):

  • استاندارد زمانبندی CVT
  • استاندارد زمانبندی CVT-RB
  • استاندارد زمانبندی CVT-R2

رابط های جدیدتر از پهنای باند کمتری استفاده می کنند. رابط های DisplayPort مدرن آخرین استاندارد CVT-R2 را اتخاذ می کنند که فرمول هایی را برای محاسبه مناطق خالی و همگام سازی ارائه می دهد.

توضیحات تصویر

اگر محاسبه دستی برای هر رزولوشن خسته کننده به نظر می رسد، VESA یک برگه Excel (جستجوی “CVT VESA”) ارائه می دهد که این محاسبات را خودکار می کند. رزولوشن و نرخ تازه سازی را وارد کنید تا پارامترهای لازم را بدست آورید.
توضیحات تصویر

به عنوان مثال، محاسبه ساعت پیکسل برای یک مانیتور 1080p@60 هرتز:

133.187 MHz * 8 (bits) * 3 (RGB channels) = 3.196 Gbit/s
وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

برای استانداردهای HDMI و DisplayPort که از رزولوشن‌ها و نرخ‌های تازه‌سازی مختلف پشتیبانی می‌کنند، به جداول زیر مراجعه کنید (یا برای جزئیات کامل روی پیوندها کلیک کنید):

فهرست مطالب

HDMI

توضیحات تصویر

DisplayPort

توضیحات تصویر

توضیحات تصویر

“DSC” در جداول به نمایش فشرده سازی جریان، فناوری ای که فشرده سازی تقریباً بدون اتلاف تصاویر را فراهم می کند.

“4:2:0” نشان می دهد زیر نمونه برداری رنگی، که وضوح رنگ را کاهش می دهد و کیفیت ادراکی را حفظ می کند. با این حال، این روش کمتر از DSC برای حفظ کیفیت بصری بهینه موثر است.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا