Re: [閒聊] HDR+Gsync 到底是誰的鍋

[ARSENE2007 (Roger)]

補充一下alvinli大大的內容

(1)

電腦螢幕因為成本的關係, 不會像電視分多顆IC, 電腦螢幕主控同常只有

一顆"Scaler IC", 這顆IC的大致有的電路


   (a)處理DP/HDMI高速介面輸入

   (b)處理G-SYNC/FreeSync不規則timing control訊號,

      同時也解決影像的放大/縮小的需求

   (c)影像處理電路(ex:調整亮度/顏色/對比/SRGB/Gamma...等)<重點1>

      這裡面包括處理HDR content的電路


(2)雖然FreeSync Premium Pro在網站上寫著同時支援FreeSync和HDR

參考AMD網站, https://tinyurl.com/rvjduu8

但這兩個功能在實做上是互相些牴觸的, 引用alvinli大大之前提到的內容

"HDR這個技術本身重點....所以可以是多個frame合成...."


HDR可以是多個frame合成,簡單來說需要把某一張frame存入Scaler內的DRAM,

下一張frame來的時候,再把存在DRAM中的frame拿出來一起做運算<重點2>



下面用一個很簡化的例子做比喻

FreeSync假設運作在144Hz, 也就是1秒內我們預期要有144個frame輸出,

這144個frame中, 假設第1個frame和第2個frame需要用剛提到<重點2>的方法

運算HDR, 就算Scaler IC能及時產生其餘142個frame, 這樣1秒內也只有143個

frame, 因為第1個但第2個frame必須一起運算才能產生一個新的frame

也就是FreeSync並不是運作在144Hz,而是143Hz


從這個非常簡化的例子就知道, FreeSync和HDR在實做上矛盾的地方,



業界常用的省成本偷吃步方法


<做法1>降低G_SYNC/FreeSync的頻率可變範圍,雖然還是可以超過60Hz

<做法2>使用<重點1>提到, 其他可以調整亮度/顏色/對比的電路來假裝成HDR


對於便宜的螢幕, 通常只會用<做法2>不會用<做法1>, 因為符合<做法1>的螢幕

可以賣比較貴的價格,



其實從巴哈姆特的一些討論文章

https://tinyurl.com/wph4oea 就可以看出業界使用偷吃步的端倪


XV272UP搭配螃蟹的Scaler IC  https://i.imgur.com/GiUpEar.jpg


剛出貨時FreeSync和HDR不能同時開啟 ->

送修後更新韌體,變成號稱可以同時開啟FreeSync & HDR ->

有些網友反應更新韌體之後, 雖然看到osd顯示開啟FreeSync & HDR,

但畫面出現撕裂, 或HDR顯示的影像很怪/Youtubte HDR不能選


從這些症狀來看, 是不是使用類似<做法2>, 讓使用者以為同時開啟了

FreeSync & HDR, 但其實靠其他電路做出的效果, 就留給大家自行判斷了












※ 引述《alvinli (alvin)》之銘言：
: 一個做過GPU, 待過螢幕廠, 也待過微軟windows team的人路過說明一下...
: 剛你按下Windows HDR模式的時候,
: 基本上Windows是告訴顯示卡要從標準RGB buffer切換成HDR用的video buffer,
: 顯示卡如果從螢幕EDID上讀到他有支援這個功能的話就會開始:
: 1.準備新的video/frame buffer
: 2.跟螢幕的HDR晶片溝通
: 3.跟螢幕HDR晶片溝通完後如果成功就跟windows報是否成功
:   3a.失敗的話當然就跟user說失敗了
: 4.成功後windows準備buffer的時候就會帶著HDR需要的參數給顯示卡(還有DRM資訊)
: 5.顯示卡就會把這個格式丟給螢幕
: HDR這個技術本身重點在於色階壓縮,
: 將畫面過曝跟過暗的色階曲線壓成大致是平均分配的狀態,
: 所以可以是多個frame合成, 也可以是單frame用不同frequency產生,
: 看HDR晶片怎麼處理還有參數怎麼帶這樣.
: G-sync or whatever sync就不是了, 那是遊戲,顯卡,螢幕之間的事情.
: 顯卡從螢幕EDID上得知它支援G-sync, 顯卡自己也打開G-sync支援的話,
: 顯卡就會報給應用程式說你可以開G-sync,
: 然後遊戲call的API就不會經過Windows了, 命令會直接到顯卡去,
: (也不是完全不經過啦, 但總之OS不太會介入graphics API)
: 由顯卡負責跟螢幕溝通whatever sync要怎麼做,
: 顯卡就會跟螢幕協調出一個可行的frame輸出率.
: 當G-sync跟HDR都開的時候呢?
: 螢幕就要同時跟顯卡報HDR跟G-Sync的狀況,
: 前面說到HDR是關於色階壓縮,
: 所以基本上顯卡送過來的每個frame都會經過HDR晶片處理,
: 做得好一點的, 會同時考慮前後frame一致性, 差一點的大概就每張各自算各自的.
: G-sync就不是HDR這顆晶片處理了,
: 螢幕需要視HDR處理的狀況反映在丟回去給顯示卡的參數中,
: 簡單的說就是個比較複雜的流程,
: 當解析度很高更新率很高的時候狀況更是艱難,
: 因為高解析度時每個frame處理的時間會拉長, 但你設定的高更新率又讓它不能太長.
: 顯卡的話, 它需要處理HDR protected content, 需要計算自己frame輸出率,
: 需要配合螢幕的能力調整輸出率, 大概是這樣,
: 基本上就是螢幕跟它說甚麼它就配合處理.
: 但PlayReady (HDR protected content, DRM處理)這邊就有個變數了,
: 這個基本上是Windows會決定甚麼時候需要reauthenticate,
: 這個authenticate的時間我記得規格上好像是7ms內要完成(不確定, 要翻spec看看)
: 而這個authentication大概固定每幾秒就可能需要做一次.
: 但Windows不會去管GPU有多忙, 那是GPU需要去處理的.
: 所以如果某段時間內GPU太忙, PlayReady authenticate等了比較長的時間,
: 或是線材不好導致PlayReady authenticate延遲不穩定或太長的話,
: GPU這邊只能根據實際狀況調整, 萬一某一次authenticate超過7ms,
: 那可能就會有幾個ms的時間是沒有內容輸出的(因為authenticate失敗了),
: 需要靠螢幕上的HDR晶片去補, 或是顯示卡的其他技術去補.
: 或者說, PlayReady authenticate的時間也影響了輸出率,
: 例如如果每次authenticate的時候都等了6ms,
:   (無論原因是是線材不好還是GPU過載還是甚麼其他原因)
: 那你當時的畫面輸出率就會被鎖在166張每秒,
: 但GPU仍然還需要花一點時間去畫圖,
: 而的螢幕可能最高能7ms收一次(144Hz的情況),
: 在沒有G-sync認證的螢幕上, 此時你的畫面就很高機率會破掉.
: (HDR處理需要時間, 螢幕不可能真的7ms收一次, 一定是更短的時間要收到)
: 這樣不知道你會覺得是誰的問題?
: 我是覺得螢幕是兇手的機率比較大啦...
: ※ 引述《westwade (秋思化刃)》之銘言：
: : 月初入手XV272U P
: : 搭配顯卡技嘉 Windforce 2070S O8G
: : 想說終於可以HDR+Gsync來享受一下
: : 然後過程中各種問題
: : 簡單說HDR+Gsync下
: : 開啟HDR模式會有機會失敗   要一直重開
: : 這問題經過各種爬文收集後
: : 似乎是win10的問題
: : 然後前幾天更新最新的驅動後
: : 玩mhwi時發現居然各種破圖成一片亮光
: : 不停測試後發現重啟HDR後就解決了
: : 講這麼多只是好奇
: : HDR會有這些問題    是
: : 1.微軟做不好
: : 2.NV驅動做不好
: : 3.HDR技術不成熟
: : 到底是誰的鍋XDD
: : -----
: : Sent from JPTT on my Xiaomi Redmi Note 8 Pro.

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推 kaj1983     : 還好我對HDR沒興趣
推 allyourshit : 螢幕就是一分錢一分貨 買便宜的就要認命點
推 MK47        : 所以用爛貨就自己認了
推 letwind     : 護板神機的評價要下降了嗎
推 kaj1983     : 要cp值就不要執著高畫質
推 RGZ91B      : 這就跟SSD要挑主控IC一樣啦
推 westwade    : 原來是這樣   謝謝兩位大大解說
推 hannah5269  : 只要能用就好 太複雜囉
→ erik8866    : 先推一下 以防人家說我看不懂
→ filet       : 顯卡買到頂直接144全開就不用擔心需要gsync
推 ion10000    : 推，希望可以看到更多技術文
推 labbat      : IC designer：那樣timing會很差，面積複雜度大
→ labbat      : 所以還是端出偷吃步方案
推 YukiPhoenix : 簡單結論:什麼都要請砸錢
推 sean0212    : 看不太懂，大概就是很難兼顧
推 shinkiro    : 煩死喇！一定要推再說
推 goldie      : 哇…原來便宜的HDR是這麼來的，學習了！
→ goldie      : 真是一分錢一分貨
推 monHHH      : 解釋清楚推
推 hugh4132000 : 喔喔原來是這樣阿
推 wahaha99    : 認真說 為什麼要HDR 不能直接擴張RGB就算了
→ wahaha99    : 還搞DRM 我真的覺得這些大廠專門來亂的
→ wahaha99    : 以這年頭技術 16bit RGB也就是資料量加倍
→ wahaha99    : 呃, 應該說48bit RGB
→ wahaha99    : 可以促進DRAM銷量不好嗎 臭了嗎
→ wahaha99    : 搞這麼複雜 當然就毛很多
推 secretmen   : HDR400 600 1000是大廠訂的應該可以放心
→ secretmen   : 但HDR10好像不是前述的協議 請大師開示
推 kaj1983     : 蠻好奇是HDR的影片先出還是HDR的螢幕先出
→ kaj1983     : 覺得HDR這東西很像以前的3d、智慧電視那樣，純粹就
→ kaj1983     : 是電視商搞的噱頭
推 AKSN74      : (′・ω・‵) 是我拍的照片
推 Lightee26   : hdr10是影片規格，免費授權，跟螢幕沒關係吧
→ Lightee26   : HDR400那些才是硬體規格
→ RGZ91B      : https://www.tftcentral.co.uk/articles/hdr.htm
推 xup61069    : 推，想請教gsync在相對靜止的地方會閃爍（像讀取畫
→ xup61069    : 面或遊戲背景的山）有相關知識可以科普嗎？
推 hankower    : 專業推
推 Severine    : 推
推 ltyintw     : 推
推 secretmen   : 螢幕會標榜HDR10 ex: LG 27UL550
推 bunjie      : 直接買好顯卡吃滿144Hz就免煩惱啦