Como os players de vídeo determinam a capacidade de exibição

Stephen King disse: "O beisebol também é um jogo de equilíbrio". O arremessador e o apanhador devem se equilibrar para que o arremesso atinja o alvo. De maneira semelhante, os players de vídeo e os monitores devem se equilibrar para uma apresentação de vídeo bem-sucedida. Na analogia do beisebol, o reprodutor de vídeo é o arremessador e o monitor é o apanhador. O apanhador envia um sinal para o arremessador, o arremessador interpreta o sinal do apanhador sobre como lançar a bola e, em seguida, o arremessador lança o arremesso (envia os sinais de tempo e resolução). Se o arremessador entender mal ou não seguir o sinal do apanhador, o arremesso não acertará o alvo (o vídeo não será exibido corretamente).

Na tecnologia AV , cada vez que um display (o catcher) se conecta a uma fonte de vídeo, o reprodutor de vídeo (o pitcher) precisa determinar e enviar a melhor configuração de saída para o conteúdo que pode ser representado pelo display; caso contrário, você não verá o vídeo no visor nem ouvirá o áudio do visor.

Analisando os recursos de vídeo do monitor: EDID (Extended Display Identification Data)

Antes da definição do EDID, não havia uma maneira padrão de um reprodutor de vídeo conhecer os recursos do monitor conectado. EDID é definido e publicado pela VESA (Video Electronics Normas Association), e a versão mais recente é a v1.4. O formato de dados é definido como uma estrutura de 128 bytes compatível com versões anteriores. A v2.0 define uma nova estrutura de 256 bytes, mas ela foi substituída pela v1.3, que suporta vários blocos de extensão.

As informações EDID são armazenadas no visor. Quando um monitor se conecta a um reprodutor de vídeo, o reprodutor de vídeo recupera o EDID do monitor, analisando também o conteúdo. O EDID pode conter mais de um bloco de 128 bytes. Na prática, o player de vídeo recuperará o primeiro bloco e, com base nas informações desse bloco, o player de vídeo decidirá quantos blocos adicionais serão fornecidos pelo EDID de exibição. O primeiro bloco EDID de 128 bytes é definido por VESA, que foi inicialmente usado para definir a capacidade de um monitor DVI . Outro bloco EDID comum é definido pela CTA (Consumer Technology Association).

Tabela de blocos de extensão VESA

Endereço em DecimaisDados e descrição
0–7Cabeçalho fixo: 00 FF FF FF FF FF FF 00
8 a 17Identificação do fornecedor/produto
18 a 19Versão/revisão da estrutura EDID
20 a 24Parâmetros/recursos básicos de exibição
25–34Características de cor
35–37Horários Estabelecidos
38 a 53Identificação de tempo padrão
54–125Descrições Detalhadas de Tempo
126Sinalizador de extensão
127soma de verificação

O tempo de vídeo da tela é fundamental

Cada bit em Horários Estabelecidos representa modos de temporização comuns. Se a exibição suportar o tempo de vídeo especificado, o bit correspondente será definido como 1; caso contrário, o bit é definido como 0.

Identificação de tempo padrão contém até oito campos de 2 bytes. Cada campo descreve as informações de temporização vertical do vídeo e a proporção da imagem.

Descrição Detalhada do Tempo contém até quatro campos de 18 bytes. Cada campo descreve informações detalhadas de tempo de vídeo para o descritor de exibição.

O endereço 24 é o Suporte a recursos tabela de bitmap. O bit 1 representa o modo de temporização preferencial. Se esse bit for definido como 1, o reprodutor de vídeo usará o primeiro bloco de temporização detalhado como a informação de saída de vídeo preferida.

Além do EDID, a VESA também publica outros padrões, incluindo o padrão DMT (Display Monitor Timing), o padrão CVT (Coordinated Video Timings) e o padrão GTF (Generalized Timing Formula). Baixe esses padrões gratuitamente em https://vesa.org/vesa-standards.

Bloco de extensão CTA-861

Byte#DescriçãoFormato
0Marca de bloco CTA-861: 02 
1Número de revisão: 03 
2Deslocamento d onde Descritores de Tempo Detalhados de 18 bytes 
3Número total de descritores de tempo detalhados e outras informações4 bits inferiores: Número total de descritores de tempo detalhados
4Início da coleta do bloco de dados 
dInício de descritores de tempo detalhados de 18 bytes 
d + (18*n) ~ 126Preenchimento: 00 
127soma de verificação 

A Coleção de Blocos de Dados CTA inclui VBD (Bloco de Dados de Vídeo) e outros blocos de dados, e o VBD lista as configurações de temporização de vídeo suportadas pelo monitor. No primeiro byte do VBD, o bit 5–7 é definido como 2 para identificação e o bit 0–4 representa o número total de SVDs (Short Video Descriptors) que seguem esse byte.

Cada SVD contém VIC (código de identificação de vídeo) e cada VIC representa uma configuração de temporização de vídeo predefinida. Quando um VIC varia de 1 a 64, o bit 7 do SVD é definido como 1 para indicar que o monitor oferece suporte nativo a esse formato. VICs variando de 128 a 192 são reservados. O jogador pode distinguir se todos os bits no SVD representam o VIC ou se os bits no SVD representam o VIC em 1 a 64, mas com o bit nativo definido. O padrão CTA-861 também lista uma fórmula para extrair VIC de SVD. A versão mais recente do padrão CTA-861 é o CTA-861-G. Para outros padrões gratuitos de CTA, acesse https://cta.tech/Resources/Standards.

Como um player de vídeo decide o tempo de vídeo da saída

Analisar EDID é uma tarefa importante para cada player de vídeo. Mesmo as informações em uma parte do VESA ou CTA podem sugerir o tempo do vídeo. O reprodutor de vídeo decide a saída de temporização do vídeo. Em geral, o player de vídeo usará o Timing Preferencial no bloco EDID VESA, mas se o player de vídeo for um computador, ele usará a resolução máxima no EDID e, se o player de vídeo for um dispositivo de consumo, usará o taxa de atualização máxima encontrada no EDID.

O comportamento do reprodutor de vídeo baseado em computador será afetado pelo driver do dispositivo usado pelo reprodutor de vídeo, quando a resolução for inferior à resolução de saída da IU do computador. Se um computador produzir 3840 x 2160 60 FPS, com uma tela que pode aceitar esta entrada de vídeo, se você selecionar 1920 x 1080 60 FPS na interface do usuário, o driver poderá decidir aumentar a resolução e ainda produzir em 3840 x 2160 60 FPS.

Se um monitor mostrar o tempo real de entrada, ele também pode mostrar o tempo real do vídeo recebido, e outros equipamentos, como um analisador de vídeo, podem obter o tempo real do vídeo e outras informações para ajudar a solucionar problemas no campo.

No beisebol, o arremessador e o apanhador devem se equilibrar. Como descrevemos aqui, o reprodutor de vídeo (semelhante ao arremessador) e o display (semelhante ao apanhador) também devem se equilibrar. Muitos fatores influenciam o resultado final, como identificação, tempo e resolução da exibição. Seguindo vários padrões VESA, incluindo os padrões EDID (Extended Display Identification Data), DMT (Display Monitor Timing), CVT (Coordinated Video Timings) e GTF (Generalized Timing Formula), os reprodutores de vídeo podem projetar apresentações de vídeo perfeitas em monitores de usuário final .

Sobre o autor

Áries Chuang

engenheiro de produção

Aries Chuang tem mais de 25 anos de experiência em programação, como engenheiro de produto, seu foco principal é áudio, vídeo e rede, além de fornecer design personalizado de firmware e software para produtos Black Box .

 

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