Процесс вывода кадра из Front buffer на матрицу монитора. Как это работает?

Mercury13, немного резюмирую, чтобы понять, правильно ли я все понял (пока не рассматриваем улучшайзеры).

1) Передача кадра из переднего буфера видеокарты на монитор всегда синхронизирована с выводом изображения на матрицу. То есть, при 60 Гц, и кадр выводится на матрицу 16 мс, и само изображение от видеокарты также передается 16 мс.
2) Если в момент передачи буфер обновился, то получаются разрывы изображения.
3) При использовании вертикальной синхронизации пока идет передача блокируется обновление переднего буфера.

Я ничего не упустил? Если это так, то принцип передачи кадра почти ничем не отличается от ЭЛТ-мониторов: тоже все ориентируются на тайминги.

Процесс вывода кадра из Front buffer на матрицу монитора. Как это работает?

Mercury13,

Между ними два метра витой пары.

Это так, но у современных интерфейсов высокая скорость, и передать кадр, обычно намного быстрее, чем отобразить его на экране.

Процесс вывода кадра из Front buffer на матрицу монитора. Как это работает?

Mercury13,

нахуа такое усложнение,

Наоборот, же, упрощение. Нам не нужно синхронизировать 2 процесса - передача и вывод. То есть, нужно, но не построчно, а только начало кадра.

Но это все теоретически. Как на практике реализовано, наверное, есть в спецификациях, но, к сожалению, я даже не знаю что и где читать.

Процесс вывода кадра из Front buffer на матрицу монитора. Как это работает?

Mercury13,

Тогда смена кадра посреди показа означает сначала ожидание нового пакета

Ожидания не будет, так как буфер считывается построчно. Просто после считывания строки 155 кадра №1 будет считана и выведена строка 156 кадра №2. То есть, монитор не знает что сейчас есть у него в буфере, просто читает его построчно и выводит.

Процесс вывода кадра из Front buffer на матрицу монитора. Как это работает?

Mercury13,

что единственный способ измерить задержку — снимать скоростной камерой запараллеленные кинескоп и ЖК

Есть тесты, в них как раз изменяют задержку, но там не нашел инфы что происходит "внутри монитора",
https://blurbusters.com/gsync/gsync101-input-lag-t...

Процесс вывода кадра из Front buffer на матрицу монитора. Как это работает?

Mercury13,

Мы исходим из трёх посылок.

Исходя из этих предпосылок есть несколько теоретических вариантов реализации, и я как раз хочу понять как это реализовано. Что с буфером, что без буфера есть возможность достичь минимальных задержек.

Процесс вывода кадра из Front buffer на матрицу монитора. Как это работает?

Mercury13,

увеличивает задержку между переключением буферов и появлением изображения на мониторе

Не вижу причин на появление задержки, если у монитора есть буфер и мы передадим данные в него быстрее.

Процесс вывода кадра из Front buffer на матрицу монитора. Как это работает?

rPman, кажется, вся эта многоэтапная постобработка - это фишки телевизоров. Здесь я согласен, задержка может быть очень большой. Но меня больше интересуют мониторы, там такого, в принципе, быть не должно.

Процесс вывода кадра из Front buffer на матрицу монитора. Как это работает?

Mercury13, "Разрыв означает, что в видеопотоке появились новые данные. "
Это если данные аналоговые. Но у нас цифра, и отдельные каналы взаимодействия видеокарты и монитора. Не вижу проблем сигнализировать другими способами.

Процесс вывода кадра из Front buffer на матрицу монитора. Как это работает?

rPman, правильно ли я понимаю, что в этом случае используется полнокадровый буфер на стороне монитора и будет задержка в 1 цикл?

1) Цикл №1
- видеокарта передает кадр №1
- монитор принимает его и сохраняет в буфер
2) Цикл №2
- видеокарта передает кадр №2
- монитор выводит кадр №1
- на освободившееся место в буфере начинает записываться кадр №2

Я правильно уловил суть процесса?

Процесс вывода кадра из Front buffer на матрицу монитора. Как это работает?

rPman,

а всякие HDR и вовсе требуют содержимое всего буфера кадра

Но тогда они требуют также и вертикальной синхронизации, правильно? Да и задержка вывода в этом случае увеличивается, так?

Процесс вывода кадра из Front buffer на матрицу монитора. Как это работает?

rPman, так вот вопрос в том числе про отправку кадра. Правильно ли я понимаю, что если видеокарта отправила одну строку кадра, то эта строка нигде не задержится и сразу отрисуется на матрице? То есть, передача кадра всегда синхронизирована с выводом изображения?

Процесс вывода кадра из Front buffer на матрицу монитора. Как это работает?

Mercury13,

А зачем?

Я имел в виду не задержку, а, наоборот, передачу кадра быстрее, чем может его отобразить монитор (скорость интерфейса выше).
И это кажется не усложнением, а упрощением. Вместо синхронизации передачи каждой строки, мы синхронизируем только передачу кадра. То есть, передали быстро в буфер монитора кадр, а монитор уже сам с ним разбирается.

Для примера возьмем монитор 60 Гц.
1) Экран обновляется за 16,7 мс.
2) Передать кадр мы можем, допустим, за 5 мс.
3) Этот кадр записывается в буфер монитора.
4) Монитор выводит этот кадр за 16 мс.

Здесь нам нужно лишь синхронизировать время передачи нового кадра, а за счет быстрого интерфейса мы можем передать его быстрее. Я предполагал, что по сравнению с CRT направление ЖК ушло именно в эту сторону. Или все не так и передача до сих пор синхронизируется построчно?

Процесс вывода кадра из Front buffer на матрицу монитора. Как это работает?

rPman, Frame buffer - это кадровый буфер в самом мониторе, я про него.
На стороне видеокарты Front buffer (передний буфер), из которого передается кадр. Да, новый кадр готовится в другом буфере, и они потом меняются местами. Если не включена вертикальная синхронизация, то он может поменяться в момент передачи.

Я тут понял, что на текущий момент у меня непонимание в одном ключевом вопросе, который не дает мне дальше продвинуться.
Всегда ли в мониторах есть Frame buffer на полный кадр, и изображение выводится на матрицу с него. Варианты следующие:
1) Да, Frame buffer на полный кадр есть, процессы передачи кадра и его вывода не синхронизированы.
2) Да, Frame buffer на полный кадр есть, но процессы передачи кадра и его вывода синхронизированы.
3) Нет, Frame buffer на полный кадр нет, соответственно, процессы передачи кадра и его вывода синхронизированы.

Процесс вывода кадра из Front buffer на матрицу монитора. Как это работает?

Mercury13, так если есть полный кадровый буфер, то можно и не синхронизировать скорости: передали за 5 мс, а вывели за 10 мс. Вроде, логично, если весь сигнал в цифре. Зачем монитору синхронизироваться с видеокартой, если можно просто читать из буфера что там есть? Или так не делают по какой-то причине?

Процесс вывода кадра из Front buffer на матрицу монитора. Как это работает?

Mercury13,

они могли задерживать изображение на два-три кадра

Да, что-то такое помню, но не про задержку в 2-3 кадра. Не совсем понятно как это могло быть, ведь скорость распространения сигнала не может так сильно замедлится. Все эти 2-3 кадры должны были храниться в каких-то буферах, иначе данные пропали бы.

Процесс вывода кадра из Front buffer на матрицу монитора. Как это работает?

Кажется, начинаю понемногу понимать.

1) При обычной вертикальной синхронизации, если кадр не готов, то видеокарта отправляет повторно старый, или ничего не делает, рассчитывая на полный кадровый буфер в мониторе? А при G-Sync/FreeSync?
2) При G-Sync/FreeSync монитор ждет полного кадра, чтобы начать его отрисовывать? В этом случае, наверное, кадр на полной скорости передается?

Процесс вывода кадра из Front buffer на матрицу монитора. Как это работает?

Правильно ли я понимаю, что у ЖК-монитора всегда есть полноценный Frame buffer? Ведь только в этом случае не нужно синхронизировать передачу кадра и вывод его на экран.

Я процесс представлял следующим образом:
- Видеокарта передала кадр максимально быстро согласно скорости интерфейса
- Монитор вывел кадр как успел

Или это не так и скорость передачи синхронизируется со скоростью обновления экрана, чтобы монитор сразу выводил то, что прислали?

Процесс вывода кадра из Front buffer на матрицу монитора. Как это работает?

rPman, ок, не будем отвлекаться на CRT. Также пока не будем учитывать всякие вертикальные синхронизации и прочие улучшайзеры.
Правильно ли я понимаю, что при использовании в том числе цифровых протоколов (например, DP):
1) Видеокарта по готовности кадра помещает его в Front buffer и начинает отправку на монитор. Кадр отправляется построчно.
2) Кадр в мониторе помещается Frame buffer, откуда выводится на матрицу контроллером дисплея. Также построчно.
3) Монитор не знает, что на текущий момент находится в Frame buffer, целый кадр или состоящий из нескольких разных кадров.

Ну и дополнительный вопрос. Если кадр готов, но прошлый еще не до конца передан, то Front buffer обновляется или ожидается окончание передачи предыдущего?

Процесс вывода кадра из Front buffer на матрицу монитора. Как это работает?

Немного резюмирую:
1) Данные передаются из Front buffer видеокарты (в момент готовности кадра) в Frame buffer монитора. При этом до окончания передачи кадра Front buffer не обновляется.
2) Монитор постоянно построчно читает данные из Frame buffer и выводит их (а иначе он не успеет поддерживать свою частоту обновления). При этом монитор не знает, полный кадр сейчас находится в Frame buffer или части двух (или более) разных, просто выводит что есть.

Я все правильно понял?