Алгоритм сжатия потока отображения – как работает и зачем нужен DSC

Россия+7 (910) 990-43-11
Обновлено: 2024-02-14

Сжатие потока отображения, часто сокращенно DSC, представляет собой форму сжатия без визуальных потерь, разработанную Ассоциацией стандартов видеоэлектроники (VESA) для дисплеев сверхвысокой четкости, чтобы снизить потребность в полосе пропускания для каналов связи между исходным материалом, таким как проигрыватели Blu-ray, ПК, игровые консоли и дисплеи.

Хотя с математической точки зрения это метод с потерями, с точки зрения зрителя почти нет заметной разницы между видео, обработанным в исходном качестве, и видео, сжатым с использованием DSC. Это делает его отличным инструментом для мониторов и телевизоров, позволяющим отображать контент с более высоким разрешением и частотой обновления, чем они могли бы в противном случае.

DisplayPort 1.4 с DSC был первым поколением кабелей, поддерживающим сжатие потока отображения, что делало и без того функциональный разъём ещё более полезным и открывало более высокие разрешения и частоты обновления на совместимых дисплеях. С тех пор для той же цели он был принят и в разъёмах HDMI 2.1 нового поколения и может использоваться в соединениях DisplayPort 2.0/2.1, а также USB4 и Thunderbolt 4.

Что же такое сжатие потока отображения DSC

Что же такое сжатие потока отображения? Это технология, которая делает 8K более чем возможным сегодня и откроет доступ к дисплеям с ещё более высоким разрешением и частотой обновления в будущем.

Что делает сжатие потока отображения

Стандарт VESA DSC является важным компонентом современных разъёмов, поскольку он позволяет улучшить доступную пропускную способность кабелей DisplayPort и HDMI. Это алгоритм сжатия с малой задержкой без визуальных потерь, основанный на цветовом пространстве YCoCg. Это означает, что, хотя его использование снижает требования к полосе пропускания для контента с более высоким разрешением и частотой обновления, зритель совершенно не обнаруживает его.

В практическом смысле DisplayPort 1.4 с DSC гораздо более функционален, чем без него. Базовая пропускная способность DisplayPort 1.4 остаётся неизменной и составляет 32,4 Гбит/с, но там, где стандартное соединение DisplayPort может поддерживать 4K с частотой 60 Гц с HDR и глубиной цвета 30 бит на пиксель, оно может работать либо с 4K с частотой 120 Гц с HDR, либо даже с 8K с частотой 60 Гц с HDR, если DSC включен.

Концентраторы DisplayPort с поддержкой DSC также могут использовать преимущества DSC для одновременной обработки нескольких дисплеев сверхвысокого разрешения, упрощая настройку нескольких дисплеев, особенно при более высоких разрешениях.

Эффект DSC ещё более выражен при использовании более эффективных стандартов нового поколения. HDMI 2.1 может поддерживать разрешение 8K с частотой до 50 Гц в стандартной комплектации и глубиной цвета 8 бит на пиксель, но благодаря Display Stream Compression 1.2 он может управлять 8K с частотой до 120 Гц или даже 10K с частотой до 100 Гц.

Стандарт DisplayPort 2.0 следующего поколения пошел ещё дальше. В одиночку он обладает пропускной способностью, значительно превышающей ту, которую может обеспечить HDMI 2.1, но с поддержкой нового сжатия Display Stream Compression 1.2a он может обрабатывать разрешения и частоты обновления, намного превышающие всё остальное. Он позволит отображать 4K с частотой до 240 Гц. Также есть возможность использовать два дисплея 8K с частотой 120 Гц или один дисплей 16K с частотой 60 Гц.

Есть и дополнительные преимущества для производителей дисплеев. Независимо от того, использует ли телевизор или монитор разъём DSC DisplayPort или соединение HDMI 2.1 с поддержкой DSC, это может означать снижение производственных затрат, снижение потребности в соединительных проводах, снижение энергопотребления, что делает автономные дисплеи более эффективными или расширяет возможности батареи в мобильных устройствах – плюс снижение электромагнитных помех.

DSC через USB-C может стать будущим

Одной из основных сильных сторон стандарта DisplayPort и, как следствие, сжатия потока отображения, является то, что его можно использовать с другими кабелями и портами. Технологии USB-C и Thunderbolt используют DisplayPort для передачи видео и звука в альтернативном режиме DP и, в свою очередь, могут использовать VESA DSC для поддержки большего разрешения и частоты обновления.

Кабели и концентраторы Thunderbolt и USB-C уже эффективно используют DisplayPort 1.4 с DSC, позволяя соединить до трёх дисплеев 4K вместе, используя только концентратор USB-C. Эти соединения могут обеспечивать передачу 8K через USB-C и Thunderbolt 3, но более поздние версии с поддержкой альтернативного режима DisplayPort 2.0/2.1 и новыми соединениями USB-C идут гораздо дальше.

Альтернативный режим DisplayPort 2.1 через USB4 и Thunderbolt 4 предоставляет этим и без того впечатляющим стандартам подключения доступ к ещё более высоким разрешениям и частотам обновления. Благодаря использованию DSC последнего поколения USB4 и Thunderbolt 4 могут поддерживать дисплеи до 16K или несколько мониторов 4K и 8K, работающих с частотой до 120 Гц с HDR, или до трёх дисплеев 10K с частотой 60 Гц с включенным HDR.

Мы видели, как DSC используется таким образом в последних поколениях игровых мониторов, где 4K с частотой 240 Гц становится всё более распространенным. Часто включается субдискретизация DSC или Chroma, чтобы гарантировать, что полоса пропускания не превышает соединения DisplayPort, USB-C или HDMI, хотя наиболее мощные соединения Thunderbolt 4, USB4 и DisplayPort 2.1 должны быть в состоянии обрабатывать такую скорость передачи данных без необходимости сжатия.

Стоит ли включать DSC

Несмотря на то, что геймеры, любители кино и зрители телешоу стремятся к улучшению визуального качества в выбранных ими развлечениях, существует также стремление к аутентичности. Никто не хочет чувствовать, что они потратили впустую сотни тысяч рублей, потраченные на новый телевизор 8K или монитор 4K с высокой частотой обновления, только для того, чтобы сжать сигнал, что приведет к ухудшению качества изображения (по крайней мере, теоретически).

Но, DSC не похож на сжатие YouTube или какое-то высококлассное качество, используемое AMD и Nvidia для повышения частоты кадров в играх. DSC не заметен даже тренированному глазу, что делает эту технологию отличной в использовании, даже если вам нужно максимально достоверное изображение.

Также существует вопрос задержки. DSC добавляет к видеосигналу некоторую дополнительную задержку, но она невероятно мала. Фактически, DSC используется в некоторых гарнитурах виртуальной и дополненной реальности, таких как HTC Vive Pro 2. Поскольку высокая задержка и плохое качество изображения очень заметны в виртуальной реальности, это должно быть хорошим показателем того, насколько маловероятно, что вы заметите какой-либо эффект от DSC.

Ещё одна веская причина использовать DSC заключается в том, что вы, вероятно, уже это делали и не заметили этого. Если ваш монитор поддерживает эту функцию и вы используете видеокарту с поддержкой DSC, оно почти наверняка включится автоматически. Если бы вы даже захотели выключить его, вам пришлось бы преодолеть несколько препятствий, чтобы сделать это. Это неотъемлемая часть современного ПК для всех, кто использует мониторы высокого класса.

Не компьютерный геймер? Вероятно, вы всё ещё неосведомленный пользователь DSC. Консоли PlayStation 5 и Xbox Series X/S последнего поколения также используют DSC для игрового процесса в разрешении 4K с частотой 120 Гц.

Стоит ли включать DSC? Да. Обязательно? Нет, но, вероятно, оно уже запущено.

Что дальше со сжатием потока отображения

По состоянию на вторую половину 2023 года последней версией сжатия потока отображения был DSC 1.2a, представленный пять лет назад одновременно с запуском DisplayPort 1.4a. Обе эти технологии были всего лишь временными мерами, приносящими очень незначительные улучшения в коннектор и его алгоритм сжатия.

DSC 1.2a поддерживается большинством основных разъёмов последних поколений, включая DisplayPort 2.1, HDMI 2.1 и USB4/Thunderbolt 4. Он почти наверняка будет поддерживаться и Thunderbolt 5 от Intel следующего поколения.

Никаких дальнейших объявлений о соединениях DisplayPort и HDMI следующего поколения не поступало, но любые будущие усилия, вероятно, также будут поддерживать ту или иную форму DSC.


5.0/3