VESA führt Standards für die Anzeigeleistung mit variabler Aktualisierung ein: AdaptiveSync und MediaSync

Die Video Electronics Standards Association (VESA), das führende Konsortium der PC-Monitorindustrie, führt heute Morgen einen neuen Satz von Leistungsstandards für Displays mit variabler Bildwiederholfrequenz ein. Diese neuen Teststandards mit den Bezeichnungen AdaptiveSync und MediaSync wurden entwickelt, um eine neurale, offene Industriespezifikation für das Verhalten und die Leistung von DisplayPort-Displays bereitzustellen. AdaptiveSync ist ein Standard, der für High-End-Gaming-Displays entwickelt wurde, während MediaSync darauf abzielt, Video-Jitter auf einer viel breiteren Palette von Geräten zu eliminieren.

Kurz zusammengefasst: Vor knapp 8 Jahren führte VESA seine Adaptive-Sync-Spezifikation für DisplayPort-Monitore ein. Basierend auf einer früheren Technologie mit variabler Bildwiederholfrequenz, die für Embedded DisplayPort (eDP) entwickelt wurde, hat Adaptive-Sync diese Technologie erweitert, um einen Betrieb mit vollständig variabler Bildwiederholfrequenz zu ermöglichen, wie wir seitdem auf PC- und Desktop-Displays gelernt haben.

Und obwohl die Einführung von Adaptive-Sync die Zahl der Monitore mit variablen Bildwiederholfrequenzfunktionen auf dem Markt dramatisch erhöht hat, war es keine ganz reibungslose Erfahrung. AMD war ein früher Förderer der Technologie mit seiner Freesync-Initiative, die Adaptive-Sync im Grunde um ein eigenes Promotion- und Zertifizierungsprogramm ergänzte, aber auch einige Dinge mit einem HDMI-Freesync-Standard und einer schwachen Basiszertifizierung durcheinander brachte. In der Zwischenzeit kam NVIDIA ziemlich spät ins Spiel, obwohl sie 2019 endlich die Unterstützung für den VESA-Standard annahmen und neben ihrem proprietären G-Sync-Standard Unterstützung für Adaptive-Sync hinzufügten. Aber auch danach duellieren sich AMD und NVIDIA bis zu einem gewissen Grad mit unterschiedlichen Standards und Zertifizierungsprozessen (und Intel sieht aus wie der Außenseiter).

Die ganze Zeit über waren Adaptive-Sync-fähige Displays ein Hit und Miss, mit einer Vielzahl von unterstützten Bildwiederholfrequenzbereichen und vielen Inkonsistenzen bei der tatsächlichen Funktionsweise der variablen Bildwiederholfrequenz. Auch heute noch gibt es Displays, die variable Bildwiederholfrequenzen unterstützen, aber ein unterdurchschnittliches Erlebnis bieten. All dies beeinträchtigte die Bemühungen von VESA, die Einführung der Adaptive-Sync-Technologie zu fördern und schließlich die Verbreitung von Displays mit variabler Aktualisierung zu erreichen und zur Lösung von Problemen wie Frame-Jitter eingesetzt zu werden.

Zu diesem Zweck springt VESA heute ein und wird eine viel aktivere Rolle bei der Standardisierung und Kommerzialisierung von Adaptive-Sync-Monitoren übernehmen. In der Erkenntnis, dass die Adaptive-Sync-Unterstützung allein nicht ausreicht und dass eine gute Erfahrung mit einem Monitor mit variabler Bildwiederholfrequenz auch Leistungsgrenzen und Mindestwerte erfordert, hat die Gruppe zwei neue Logo-Programme implementiert, um die Leistung von Adaptive-Sync-Displays zu zertifizieren. Oder wie die Band es gerne ausdrückt, diese neuen Programme setzen Maßstäbe für „Performance vor dem Bildschirm“.

Der Hauptzweck dieser neuen Logo-Programme besteht darin, Käufern dabei zu helfen, Monitore zu identifizieren, die Adaptive-Sync kompetent implementieren. Es gibt auch einen zweiten Zweck, den VESA-Mitgliedsunternehmen dabei zu helfen, diesen Käufern klar zu kommunizieren, dass ihre Monitore mit variabler Bildwiederholfrequenz, um es höflich auszudrücken, rechtmäßig gut sind, da die Implementierung von Adaptive-Sync n ohne Qualitätsgarantie erfolgt. Dies ist natürlich ein Bereich, in dem NVIDIA und AMD mit ihren G-Sync- bzw. Freesync-Zertifizierungsprogrammen mit einer gemischten Erfolgsbilanz durch mehrere Standards und den Einsatz proprietärer Technologien tätig sind. Daher will VESA das tun, was keiner von ihnen bereits tut, indem es eine Reihe offener Standards schafft, die nicht an einen bestimmten Hersteller gebunden sind und sich ausschließlich auf die Adaptive-Sync-Technologie von DisplayPort verlassen.

VESA wiederum wird sich dem Thema im Wesentlichen von beiden Seiten des Spektrums nähern. Am oberen Ende wird das Neue sein VESA-zertifiziertes AdaptiveSync Display-Standard, der als Konformitätsstandard für High-End-Gaming-Displays konzipiert ist und sehr strenge Anforderungen erfüllen muss. Am anderen Ende des Spektrums ist VESA-zertifiziertes MediaSync, eine viel einfachere Spezifikation, die darauf abzielt, Displays zu kennzeichnen, die eine grundlegende und effektive Unterstützung für variable Aktualisierungsraten für den Medienkonsum bieten – und ohne Fokus auf Spiele. In der Praxis ist AdaptiveSync eine Obermenge von MediaSync, so dass Sie, obwohl beide Standards auf dem Markt existieren, keine Logo-Anzeigen für beide sehen werden; Wenn ein Display die AdaptiveSync-Standards erfüllt, ist es mehr als genug, um auch die Anforderungen für die Medienwiedergabe zu erfüllen.

AdaptiveSync: LFC, kein Flimmern und keine Spielereien

Wir beginnen mit einem Überblick über den High-End-Anzeigestandard AdaptiveSync. AdaptiveSync wurde für Gaming-Monitore (oder genauer gesagt „Gaming-Bildraten“) entwickelt und ist ein Konformitätstest, der eine Reihe von Faktoren untersucht. In den Standards sind nicht nur Kernmerkmale wie Bildwiederholfrequenzen definiert, sondern auch Standards für Flimmern (bzw. dessen Fehlen), Dropped Frames, Jitter, Pixel-Response-Times (G2G) und Framerates Ghosting/Overshoot/Undershoot. Abgesehen von der HDR-Funktionalität (die aus vielen Gründen ein ganz anderes Ballspiel ist), deckt AdaptiveSync alle relevanten Anforderungen für ein High-End-Gaming-Display ab.

Das alles hat mich etwas überrascht. Als VESA mich zum ersten Mal darüber informierte, dass sie an einem Qualitätsstandard für Displays mit variabler Bildwiederholung arbeiteten, gab ich offen zu, dass ich skeptisch war. Der Konsenscharakter der Gruppe bedeutet, dass die VESA-Leistungsstandards zeitweise durch die Notwendigkeit zurückgehalten wurden, Hardwarehersteller zufrieden zu stellen, die möchten, dass viele (wenn nicht alle) ihrer Produkte einen neuen Standard erfüllen. Dies war der expliziteste Fall für die DisplayHDR-Zertifizierung, die, obwohl sie ein technisch solides Programm auf den höheren Ebenen ist, durch die Existenz der DisplayHDR 400-Ebene beeinträchtigt wird, wodurch das DisplayHDR-Zeichen an sich bedeutungslos wird.

Dies hat sich VESA eindeutig zu Herzen genommen, denn zu meiner Überraschung geht AdaptiveSync keine solchen Kompromisse ein. Stattdessen hat sich die Gruppe auf die Entwicklung einer High-End-Spezifikation konzentriert, die nicht verwässert wird, um einfachere Bildschirme zu umfassen oder zu qualifizieren. Daher erfüllen die meisten Adaptive-Sync-kompatiblen Displays auf dem heutigen Markt nicht die AdaptiveSync-Display-Standards, und sogar die meisten Videospiel Bildschirme werden wahrscheinlich auch ausfallen. VESA hat sich zum Ziel gesetzt, einen High-End-Standard zu schaffen, und sie bleiben in dieser Angelegenheit bis zum Ende eindeutig bei ihren Waffen.

Und natürlich ist der AdaptiveSync-Anzeigestandard nur ein Leistungsstandard – er definiert keine neue Technologie. Somit kann der Standard zum Testen und Zertifizieren vorhandener PC-Monitore, integrierter Displays (PC AIO) und Laptop-Displays verwendet werden, sofern diese Geräte über einen DisplayPort/eDP-Standard angeschlossen sind. Es sollte beachtet werden, dass dies technisch bedeutet, dass der AdaptiveSync-Standard nur für den DisplayPort-Eingang eines Geräts und nicht für HDMI-Eingänge gilt. Aber da 99 % der harten Arbeit, um eine gute Erfahrung mit variabler Bildwiederholfrequenz zu liefern, unter der Haube mit Komponenten wie dem TCON und der Hintergrundbeleuchtung stattfindet, wäre ich überrascht, wenn das ein Problem wäre.

Bildwiederholfrequenz: mindestens 60–144, LFC erforderlich

Beim Eintauchen in den AdaptiveSync-Anzeigestandard selbst begann VESA mit einigen ernsthaften Anforderungen an die Bildwiederholfrequenz. Ein konformes Display muss einen variablen Bildwiederholfrequenzbereich von mindestens 60 Hz bis 144 Hz unterstützen – der minimale magische Bereich von 2,4x, der zur Unterstützung von Low Frame Rate Compensation (LFC) erforderlich ist. Bildschirme können für das Minimum (z. B. 48 Hz) unter und für das Maximum (siehe: 360-Hz-Bildschirme) darüber gehen, aber 60-144 ist der kleinste zulässige Bereich. Und es muss gebrauchsfertig sein; Monitore, die in irgendeiner Weise “übertaktet” werden müssen, um die Mindestanforderungen zu erfüllen, sind keine Qualität. Dies gilt tatsächlich für alle Tests, da AdaptiveSync-Zertifizierungstests mit Monitoren durchgeführt werden, die mit ihrer nativen Auflösung laufen und auf ihre standardmäßige, sofort einsatzbereite Konfiguration eingestellt sind.

In diesem Sinne testet VESA auch auf Dropped Frames, da einige Monitore anscheinend mehr Frames akzeptieren, als sie anzeigen können. Daher sucht der Konformitätstest sowohl bei festen als auch bei variablen Aktualisierungsraten nach ausgelassenen Frames, um sicherzustellen, dass jeder Frame angezeigt wird.

Flimmern: Test von min bis max und alles dazwischen

Der zweite große Schwerpunkt des AdaptiveSync-Konformitätstests ist das Flackern der Anzeige, das im Grunde eine ganze Reihe von Anzeige- und Hintergrundbeleuchtungsanomalien abdeckt, die bei Anzeigen mit variabler Bildwiederholfrequenz auftreten können. Unter Verwendung einer speziellen Sonde (vermutlich einer Fotodiode) sucht das VESA-Testprogramm nach Anzeichen für sichtbares Flimmern, wobei eine technische Anforderung von nicht mehr als -50 dB Flimmern ist, unabhängig von der Bildwiederholfrequenz. Hier stützt sich VESA auf die bestehende wahrnehmungsbasierte Methode der Japan Electronic Information Technology Association (JEITA) zur Berechnung von Flimmern, die gewichtet wird, um die Frequenzen zu untersuchen, für die das menschliche Auge am empfindlichsten ist.

Der Test wiederum bricht die Dinge auf, indem er bei gängigen Bildraten/Bildwiederholfrequenzen (23,976 fps/71,928 Hz usw.) und minimaler Bildwiederholfrequenz nach Flimmern sucht und mehrere Flimmertests mit vollständig variabler Bildwiederholfrequenz durchführt Szenarien, in denen sich die Bildwiederholfrequenz von Frame zu Frame ändert.

Konformitätstests für den variablen Aktualisierungsmodus basieren auf vier Aktualisierungsratenmodellen, um sicherzustellen, dass Displays langsame und sich schnell ändernde Aktualisierungsraten richtig verarbeiten können. Diese Muster sind Sinuswelle, Zickzackmuster, Rechteckwelle und schließlich ein vollständiger Zufallstest. Besonders der Rechtecktest ist laut VESA besonders brutal, weil er ein schnelles Umschalten zwischen minimaler und maximaler Bildwiederholfrequenz erfordert. Der Zufallstest ist auch durchaus in der Lage, Monitore zum Stolpern zu bringen, da die Displays auf einmal zu wild unterschiedlichen Bildwiederholfrequenzen springen können, anstatt sanft hoch- oder herunterzufahren.

Und während der AdaptiveSync-Display-Compliance-Test keinen expliziten Test für Hintergrundbeleuchtung oder Gamma-Flimmern (ein ziemlich häufiges Problem bei frühen Adaptive-Sync-Displays) hat, glaubt die Gruppe, dass ihr Flimmertest empfindlich genug sein sollte, um diese Besonderheiten zu erkennen Phänomene.

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