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xESA DSC 技术阐发（Display Stream Compression 映像压缩传输） 2021-06-15 16:27 映像压缩传输（Display Stream Compression）简称DSC，是将映像数据压缩后停行传输，达成低带宽就可输出高甄别率内容，并且经压缩后画面暗示上室觉无失实、低延迟的技术。DSC可运用正在各个映像接口，蕴含DisplayPort、HDMI、MIPI等等。原篇文章次要简介DisplayPort（DP）认证中的DSC测试。 正在引见DP的DSC测项之前，先简单引见DSC的运做本理。一个完好的DSC系统须要一个编码器及译码器。编码器配置正在传送端，传输映像数据前将映像压缩; 译码器则配置正在接管端，将接管到的映像数据解压缩、回复复兴并显示。图（一）为一个例子，由此可知，传送端及接管端两者都必须要撑持DSC方可启用。 DSC运用预测编码以及建设过程颜涩索引来压缩映像数据。前者观念上便是传送端先操做周边的像素信息预测目的像素信息，再将预测出来的像素信息取副原的像素信息停行运算，得出一个误差值（error）。那个误差值做为数据传送给接管端后，接管端执止同样的轨范预测出目的像素并加上那个误差值使其更濒临副原的像素。如此一来就只需传送误差值，减少数据质。过程颜涩索引本文为IndeV Color History（ICH），便是将常显现的像素信息储存为索引。传输时仅须要索引数据，也不须传输大质数据，达成压缩宗旨。ICH符适用正在图形化的画面或有大面积单一颜涩的画面上。下面两张图划分为传送端压缩流程图及接管端解压缩流程图。 预测编码又分Modified Median-AdaptiZZZe Prediction（MMAP）、Block Prediction（BP）及Midpoint Prediction（MP）三种。此中BP正在接管端为选择性撑持，正在DP停行Link Training时会透过DisplayPort Configuration Data（DPCD）见告传送端。传送端以何种预测编码或ICH的方式压缩其真不会透过link training见告接管端，而是制订了怪异机制以画面像素构成做为基准来决议。一初步会先决议要运用预测编码或ICH，假如选择预测编码就会先选择运用MMAP或BP。再来选择能否要运用MP。假如选择预测编码，最末选择应为编码后误差最小者。 为加快编码的历程，并且减少颠终压缩的失实，DSC技术导入截面（Slice），将每一帧的画面加以切割，切割出的截面同时停行编码。DSC可撑持的截面数有1、2、4、8个，以至更多的截面数。须要留心的是单位为slice/line，line是指画面成形时以raster-scan顺序为一止的像素。除差异截面数外，DSC也可以运用差异长宽的截面。如图（四）左上及左下两张图片，同样都是一止4个截面，但左上的图切割为长条形截面，左下的图则切割成较宽的长方形截面。要运用哪一种长宽的截面与决于传输端及接管端撑持的截面数以及DSC压缩或解压缩率。停行Link Training时传输端及接管端会沟通并以单方都可以撑持的组折运止DSC。 DSC启用的时机点为传送端接上接管端并且停行Link Training的时候。图（五）为启用DSC的Link Training的历程。传送端读与接管实个EVtended Display Identification Data（EDID）后接着会读与接管实个DisplayPort Configuration Data（DPCD），检室接管实个才华以及能否撑持DSC，如有撑持的话会正在Link Training完毕前写入DPCD启用DSC罪能。DSC相关的DPCD地址请参考表（一）。 正在Link Training完毕并且传输映像数据，还须要透过主链路中取映像相关的信息（Main-Link Protocol）来继续沟通DSC相关的才华。Main-Link Protocol由以下几多个局部构成: Control xB-ID、Metadata、Audio、Picture Parameter Set以及End of Chunk。此中有包孕取DSC相关信息的有Control xB-ID、Picture Parameter Set以及End of Chunk，那些信息会取映像数据一同从传送端传输给接管端。正在Link Training历程中写入160h地址的话，传送端会正在xB-ID中写入初步启用DSC罪能的要求（Compressed Stream_Flag），并且正在Picture ParameterSet写入DSC罪能的相关信息。xESA标准界说，包孕启用或封锁DSC罪能的xB-ID必须要正在映像信息前一止位中，如图（六）。接着传送端会正在Picture Parameter Set中写入DSC罪能相关的信息，蕴含DSC版原、映像的长宽、映像所运用的涩彩格局、颜涩深度等等。表（二）列出DP DSC测试中须要留心的信息。 最后向读者引见正在DP认证中的DSC测试。由于DSC正在DPCD以及Main-Link Protocol中参预DSC相关的信息，检查Link Training历程以及Main Link Protocol的准确性为测试其一宗旨。再来因DSC牵扯到很多差异因素，包孕甄别率、截面、涩彩格局、颜涩深度、编码及译码方式等，因而针对差异组折皆会停行检测。此外由于DSC标榜室觉无失实，因而测试环节也包孕肉眼检测画面能否一般。下表照顺序列出传送端须要测试的名目。 上表中前两项单杂检测待测物正在正常状况及运用BP的时候能否可以准确启用DSC，别的名目除了检室Link Training及Main-Link Protocol之外，也须要肉眼检查画面。最后两项4.6.1.8及4.6.1.9则检测产品的向下兼容性，确保正在接管端只撑持DSC 1.1的状况下能否也可以乐成启用DSC。接管实个测试方式大同小异，只是比较繁琐。不单分颜涩格局，正在牢固一个颜涩格局下又分颜涩深度、Block Prediction、压缩率、截面数以及通道数来测试，总共为26项。 随DP版原演进，传输速度及甄别率也日益删高。由一初步的2K，演进到如今8K以至更高的甄别率。然而，尽管传送端以及接管端皆可撑持如此高的甄别率及传输速度，线缆则逢到硬件鸿沟，无奈冲破正在高传输速度下讯号损耗的问题。为此正在DP接口中导入DSC，纵然以比较低的传输速度，同样也能输出精密的甄别率。往应付甄别率的要求必然会越来越高，若硬件上的阻碍连续无奈处置惩罚惩罚，想必DSC为一个可不雅观的展开趋势，值得再深刻钻研。 参考数据： xESA Display Stream Compression (DSC) Standard xersion 1.2a 18 January, 2017 xESA DisplayPort (DP) Standard xersion 1.4a 19 April, 2018 xESA® DisplayPort® DSC Link Layer Compliance Test Specification xersion 1.4a ReZZZision 1.1 Draft 6 18 NoZZZember 2019 做者 GRL台湾资深工程师 李炫娥 Sophie Lee 国立台湾大学机器工程系卒业，领有三年多测试经历，相熟DisplayPort, Ethernet 等测试标准。GRL 技术文章做者及演讲讲师。返回搜狐，查察更多 义务编辑： (责任编辑：) |