减少消隐：实现低功耗、高分辨率显示器的方法

随着HDMI 2.1的发布，更高的视频分辨率和刷新率（包括8K@60Hz和4K@120Hz）已成为现实。在之前的博客中，我们解释了 HDMI 2.1 如何通过显示流压缩 （DSC） 支持4K@240Hz、8K@120Hz和10K@120Hz阶的分辨率和刷新率。随着分辨率的提高，您可以获得更精细的细节，并且刷新率更高，移动内容感觉更流畅。但这也意味着更多的像素信息，因此数据传输速率更高，带宽更高，功耗更高。如果有一种方法可以在保持分辨率和刷新率不变的同时降低传输速率怎么办？答案在于减少消隐功能，其中帧的消隐区域显着减少。

帧由活动视频区域和消隐区域组成。消隐区域被传统的阴极射线管（CRT）电视使用，该电视采用光栅扫描进行帧重建。让我们借助以下步骤重新审视传统的光栅扫描方法：

1. 电子束从左向右扫描以产生一条扫描线。

2.然后它将光束的亮度降低到零，回到屏幕左侧并扫描下一条扫描线。光束亮度从右向左移动变为零的周期称为“水平消隐”，返回过程称为“水平回溯”。

3.一直持续到所有线条都产生并且光束到达屏幕的右下角。

4.要创建下一帧，光束的亮度再次降低到零，然后移动到左上角，该过程再次开始。通过从底部到顶部移动亮度再次降低到零的时间段称为“垂直消隐”，返回过程称为“垂直回撤”。

光栅扫描方法如下图所示。

消隐间隔为慢速CRT提供了足够的时间来重置光束并将其稳定在新位置。但是现代薄板液晶显示器（LCD）不需要太多的回溯时间来写入帧的第一行，因为不涉及光束的重新定位。视频电子标准协会 （VESA） 的协调视频时序 （CVT） 包括“正常消隐”时序，允许 CRT 显示器在每条线的末端水平重新定位电子束，在每帧的末端垂直重新定位电子束。

现代电视利用正常计时的“减少消隐”版本。正如名称“减少消隐”所示，水平和垂直消隐周期都显著缩短。这种CVT模式称为CVT-RB。在1年发布的CVT修订版2.2（CVT R-2013）中，增加了新的“减少消隐计时版本2”模式，该模式进一步将水平消隐间隔从160像素减少到80像素。

例如，让我们研究不同版本的 VESA CVT 中 7680×4320@60Hz 的 IT 视频格式。

在本例中，减少消隐（CVT-RB）允许像素时钟减少近27.75%，而减少消隐时序版本2（CVT R-2）允许像素时钟减少近28.55%。因此，减少消隐会导致较低的像素时钟速率，从而保持分辨率和刷新率相同。随着传输速率的降低，拉电流和灌电流的功耗也降低了，从而减少了EMI辐射。

为了区分正常定时格式及其减少消隐对应格式，在 HDMI 2.1 视频定时扩展元数据中添加了对减少消隐 （RB） 位的支持。Synopsys HDMI VIP 支持 HDMI 2.1 和 VTEM，是验证减少消隐时序的一站式解决方案。

审核编辑：郭婷