1簡(jiǎn)介

顯示監(jiān)視器時(shí)序標(biāo)準(zhǔn)（Display Monitor Timing, DMT）是VESA（Video Electronics Standards Association，視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)）制定的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，用于定義計(jì)算機(jī)顯示器的分辨率、刷新率和其他時(shí)序參數(shù)。DMT標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了顯示器在不同分辨率和刷新率下所需的精確時(shí)序，以確保圖像能夠正確顯示在屏幕上。DMT標(biāo)準(zhǔn)為顯示器制造商提供了一個(gè)參考，使其能夠設(shè)計(jì)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。通過(guò)遵循DMT標(biāo)準(zhǔn)，制造商可以確保其顯示器能夠與大多數(shù)計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)兼容，減少兼容性問(wèn)題。

2DMT標(biāo)準(zhǔn)概述

在深入了解DMT時(shí)序之前，我們首先需要掌握一些與圖像相關(guān)的基本概念。

像素 ，一個(gè)像素是顯示圖像的最小單位，越多的像素可以顯示更細(xì)致的圖像。

分辨率 ，分辨率是指顯示設(shè)備（如顯示器、電視、投影儀等）能夠顯示圖像的細(xì)節(jié)程度，通常用水平像素?cái)?shù)和垂直像素?cái)?shù)的乘積來(lái)表示。它表示屏幕上可以顯示的像素點(diǎn)的總數(shù)，例如1920x1080，表示屏幕上有1920個(gè)水平像素和1080個(gè)垂直像素，總像素就是1920x1080。常見(jiàn)到的分辨率如下：

• 720p (HD)：1280x720

• 1080p (Full HD)：1920x1080

• 4K (Ultra HD)：3840x2160

刷新率 ，刷新率（Refresh Rate）是指顯示器每秒刷新屏幕圖像的次數(shù)，通常以赫茲（Hz）為單位表示。刷新率決定了屏幕在一秒鐘內(nèi)可以更新多少次畫(huà)面。例如，60Hz的刷新率表示屏幕每秒刷新60次。更高的刷新率可以讓畫(huà)面看起來(lái)更平滑，特別是在顯示快速移動(dòng)的內(nèi)容時(shí)，比如在游戲或視頻播放中，高刷新率能減少畫(huà)面的拖影和模糊感。刷新率越高，對(duì)顯卡的性能要求也越高。高刷新率能提供更好的視覺(jué)體驗(yàn)，但需要與設(shè)備的處理能力相匹配。。常見(jiàn)的刷新率如下：

• 60Hz：標(biāo)準(zhǔn)刷新率，適用于大多數(shù)日常應(yīng)用。

• 120Hz、144Hz、240Hz：更高的刷新率，通常用于游戲顯示器，提供更流暢的視覺(jué)體驗(yàn)。

同步信號(hào) ，同步信號(hào)包括水平同步信號(hào)（Horizontal Sync, HSYNC）和垂直同步信號(hào)（Vertical Sync, VSYNC），它們用于協(xié)調(diào)顯示器的掃描過(guò)程，確保圖像正確地顯示在屏幕上。

• 水平同步信號(hào)（HSYNC）：HSYNC用于控制每一行像素的開(kāi)始和結(jié)束。它告訴顯示器何時(shí)開(kāi)始繪制新的一行。每當(dāng)一行像素繪制完成時(shí)，HSYNC信號(hào)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖，提示顯示器移動(dòng)到下一行。

• 垂直同步信號(hào)（VSYNC）：VSYNC用于控制一幀圖像的開(kāi)始和結(jié)束。當(dāng)所有行的像素都繪制完畢時(shí)，VSYNC信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)脈沖，提示顯示器返回到屏幕頂部，準(zhǔn)備繪制下一幀

像素時(shí)鐘 ，像素時(shí)鐘（Pixel Clock）是顯示設(shè)備中的一個(gè)關(guān)鍵信號(hào)，用于控制顯示器上每個(gè)像素的顯示時(shí)間。它定義了顯示器以多快的速度處理每個(gè)像素的數(shù)據(jù)，是影響分辨率和刷新率的關(guān)鍵因素。

像素時(shí)鐘計(jì)算公式如下，如分辨率800 x 480刷新率60Hz其Horizontal Resolution = 1056；Vertical Resolution = 525；那么像素時(shí)鐘大小為，1056x525x600 = 33264000H即33.264MHz

Pixel Clock Frequency=Horizontal Resolution×Vertical Resolution×Refresh Rate

3顯示器時(shí)序介紹

在顯示器時(shí)序中，sync（同步）、porch（消隱間隔）、和 border（邊框）是用于控制顯示器如何逐行和逐幀繪制圖像的關(guān)鍵參數(shù)。這些參數(shù)一起定義了每一行和每一幀圖像的精確時(shí)序。

sync ，同步信號(hào),用于控制每行和每幀的開(kāi)始和結(jié)束,其分為行同步和場(chǎng)同步

• 行同步(HSYNC)，行同步信號(hào)是一個(gè)脈沖，指示顯示器從一行的末尾移動(dòng)到下一行的起始位置，它標(biāo)志著每行像素的結(jié)束。

• 場(chǎng)同步(VSYNC)，場(chǎng)同步信號(hào)是一個(gè)脈沖，指示顯示器從一幀的末尾返回到屏幕頂部，開(kāi)始繪制下一幀。它標(biāo)志著一整幀的結(jié)束。

porch ，消隱間隔是指在同步脈沖和實(shí)際顯示區(qū)域之間的時(shí)間間隔，分為前消隱間隔和后消隱間隔。消隱間隔的存在是為了確保顯示器在顯示新的一行或一幀圖像之前，有足夠的時(shí)間完成必要的內(nèi)部處理，如光柵掃描返回到起始位置。消隱間隔在現(xiàn)代顯示器，特別是CRT顯示器（陰極射線管顯示器）中起到了重要作用，但它在LCD等現(xiàn)代顯示器中仍然保留，用于兼容性和穩(wěn)定性。

• 前消隱間隔（Front Porch）：這是同步脈沖之后、繪制實(shí)際圖像數(shù)據(jù)之前的一小段時(shí)間。前消隱間隔使顯示器有時(shí)間從同步狀態(tài)過(guò)渡到顯示狀態(tài)。

• 后消隱間隔（Back Porch）：這是繪制完一行或一幀圖像后、產(chǎn)生同步脈沖之前的一小段時(shí)間。后消隱間隔為顯示器提供了時(shí)間準(zhǔn)備下一行或下一幀的繪制。

border ，通常就是指屏幕四周的黑邊。在顯示器的時(shí)序中，border(邊框)區(qū)域定義了可見(jiàn)圖像之外的部分，通常會(huì)顯示為屏幕四周的黑邊。這些黑邊在現(xiàn)代顯示器上通常是不可見(jiàn)的，或者僅在特定情況下才會(huì)出現(xiàn)，例如在分辨率與顯示器實(shí)際尺寸不匹配時(shí)。邊框是圖像周圍的不可見(jiàn)區(qū)域，通常用于在屏幕的可見(jiàn)顯示區(qū)域和消隱間隔之間提供一個(gè)緩沖區(qū)。邊框區(qū)域不顯示圖像數(shù)據(jù)，但它在時(shí)序中占有一定的時(shí)間，以確保圖像的穩(wěn)定性和完整性。避免因顯示器電路處理時(shí)間不足而導(dǎo)致的圖像抖動(dòng)、扭曲或閃爍。

Adressable video ，位于中間的區(qū)域就是我們通常稱為的可顯示圖像區(qū)域，也就是分辨率實(shí)際描述的區(qū)域。這是屏幕上實(shí)際用于顯示圖像內(nèi)容的部分。

Polarity ，極性（Polarity）是指同步信號(hào)（包括水平同步信號(hào)HSYNC和垂直同步信號(hào)VSYNC）的信號(hào)電平方向，通常標(biāo)記為正極性（Positive Polarity）或負(fù)極性（Negative Polarity）。同步信號(hào)的極性決定了同步脈沖是以高電平（正極性）還是低電平（負(fù)極性）來(lái)表示。在DMT標(biāo)準(zhǔn)中，每個(gè)時(shí)序模式（包括分辨率和刷新率）都有一個(gè)指定的HSYNC和VSYNC極性。顯示器驅(qū)動(dòng)程序在初始化時(shí)會(huì)根據(jù)當(dāng)前的時(shí)序模式來(lái)設(shè)置正確的同步信號(hào)極性。例如：

• 640x480 @ 60Hz：這一經(jīng)典分辨率通常使用負(fù)極性的HSYNC和VSYNC信號(hào)。

• 1024x768 @ 75Hz：這一分辨率常見(jiàn)的時(shí)序模式可能要求正極性的HSYNC和VSYNC信號(hào)。

DMT標(biāo)準(zhǔn)中，一共有四種情況的極性如下：

4顯示器不同分辨率刷新率參數(shù)

顯示器的分辨率、刷新率、同步信號(hào)（sync）、消隱間隔（porch）、邊框（border）等參數(shù)各不相同。我們可以通過(guò)查閱 DMT 文檔來(lái)獲取這些信息。如果是用于特定設(shè)備支持的分辨率，官方文檔沒(méi)有列出，可嘗試聯(lián)系設(shè)備制造商提供這些參數(shù)或者嘗試使用與之相近的的標(biāo)準(zhǔn)分辨率進(jìn)行必要的調(diào)整。

當(dāng)然，相關(guān)文檔的鏈接也會(huì)在文末的附錄 A 中提供。在此，我們以800x600@60Hz簡(jiǎn)單說(shuō)明如何查看這些對(duì)應(yīng)的參數(shù)。

從上圖可以分析出：

行信號(hào)的參數(shù)（P，像素）

場(chǎng)信號(hào)的參數(shù)（L，行）

5DMT ID

DMT ID 是在顯示監(jiān)視器時(shí)序標(biāo)準(zhǔn)（DMT，Display Monitor Timing）中用于標(biāo)識(shí)特定時(shí)序模式的一個(gè)唯一標(biāo)識(shí)符。每一個(gè) DMT 模式（如分辨率、刷新率、同步信號(hào)的極性等組合）都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的 DMT ID。

DMT ID 通常不會(huì)直接傳遞給處理器。相反，顯示器與處理器或圖形處理單元（GPU）之間的通信通常通過(guò)其他方式進(jìn)行，以確保正確的顯示時(shí)序配置。

EDID 是顯示器與計(jì)算機(jī)之間交換顯示能力信息的標(biāo)準(zhǔn)方式。顯示器通過(guò) EDID 傳遞其支持的分辨率、刷新率、顏色深度等信息。EDID 數(shù)據(jù)中包含了顯示器支持的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)序模式信息（包括那些符合 DMT 標(biāo)準(zhǔn)的模式）。這些信息可能包括分辨率、刷新率、同步信號(hào)極性等，而不是直接傳遞 DMT ID。計(jì)算機(jī)的 GPU 或顯示驅(qū)動(dòng)程序從 EDID 中提取這些時(shí)序信息。

當(dāng)計(jì)算機(jī)啟動(dòng)或顯示器連接到計(jì)算機(jī)時(shí)，GPU 或圖形驅(qū)動(dòng)程序會(huì)讀取顯示器的 EDID 數(shù)據(jù)。

驅(qū)動(dòng)程序根據(jù) EDID 提供的信息，匹配相應(yīng)的顯示模式（例如，DMT 標(biāo)準(zhǔn)模式）。雖然 DMT ID 可能不會(huì)直接傳遞，但驅(qū)動(dòng)程序中會(huì)有一個(gè)映射表，將從 EDID 獲得的時(shí)序信息與特定的 DMT 模式對(duì)應(yīng)起來(lái)。

驅(qū)動(dòng)程序隨后會(huì)根據(jù)匹配的 DMT 模式，配置 GPU 輸出正確的時(shí)序參數(shù)，以確保顯示器能夠正確顯示圖像。