Монитор с множественной синхронизацией ( multisync ) , также известный как монитор с мультисканированием или многомодовый монитор , представляет собой аналоговый видеомонитор с растровой разверткой , который может правильно синхронизироваться с несколькими частотами горизонтальной и вертикальной развертки . [1] [2] Напротив, мониторы с фиксированной частотой могут синхронизироваться только с определенным набором частот развертки. Они обычно используются для компьютерных дисплеев, но иногда и для телевидения, и эта терминология в основном применяется к дисплеям с ЭЛТ, хотя эта концепция применима и к другим технологиям.
В середине 1980-х годов появились компьютерные мониторы Multiscan, обеспечивающие гибкость, поскольку компьютерное видеооборудование перешло от создания одной фиксированной частоты сканирования к созданию нескольких возможных частот сканирования. [3] «MultiSync» в частности было торговой маркой одного из первых мониторов с множественной синхронизацией компании NEC . [4]
Ранние домашние компьютеры выводили видео на обычные телевизоры или композитные мониторы , используя телевизионные стандарты отображения, такие как NTSC , PAL или SECAM . Эти стандарты отображения имели фиксированную скорость развертки и использовали только вертикальные и горизонтальные синхроимпульсы, встроенные в видеосигналы, для обеспечения синхронизации, а не для установки фактической скорости развертки.
Ранние специализированные компьютерные мониторы все еще часто полагались на фиксированные частоты развертки. Например, оригинальный ПК IBM 1981 года продавался с выбором из двух видеокарт ( MDA и CGA ), которые предназначались для использования с пользовательскими мониторами IBM, которые все еще использовали фиксированные частоты развертки. Тайминги CGA были идентичны телевизионным NTSC, тогда как карта MDA использовала пользовательские тайминги для более высокого разрешения, чтобы обеспечить лучшее качество текста. Ранние мониторы Macintosh также использовали фиксированные частоты развертки.
В 1984 году EGA от IBM добавила второе разрешение, которое потребовало использования монитора, поддерживающего две скорости сканирования: исходную скорость CGA, а также вторую скорость сканирования для новых видеорежимов. [5] Этот монитор, а также другие, которые можно было вручную переключать между этими двумя скоростями синхронизации, были известны как дисплеи с двойным сканированием. [6]
NEC Multisync был выпущен в 1985 году для использования с IBM PC, поддерживая широкий диапазон частот синхронизации, включая частоты для CGA, EGA, различные расширенные формы этих стандартов, предлагаемые сторонними поставщиками, а также стандарты, которые еще не были выпущены. [4]
В свою очередь, стандарт VGA IBM 1987 года расширился до трех фиксированных частот развертки. В этот момент владельцам ПК и Mac с несколькими графическими картами требовались отдельные мониторы для каждой из них, [7] и к концу 80-х годов все нижеперечисленные стандарты компьютерного видео требовали мониторов, которые поддерживали небольшое количество определенных частот:
После появления VGA в 1987 году на рынке IBM началась разработка карт Super VGA , которые использовали множество различных скоростей сканирования, что привело к появлению VBE , которая установила стандартизированные методы вывода множества различных разрешений с одной карты, в конечном итоге превратившись в Обобщенную формулу синхронизации , которая позволила графическим картам выводить произвольные разрешения.
К концу 1990-х годов графические карты для микрокомпьютеров были доступны со спецификациями от 1024x768 при 60 Гц до по крайней мере 1600x1200 при 85 Гц. [8] В дополнение к этим более высоким разрешениям и частотам, во время загрузки системы на таких системах, как IBM PC, дисплей работал со стандартным низким разрешением, таким как стандарт ПК 720x400 при 70 Гц. Монитор, способный отображать оба разрешения, должен был иметь возможность горизонтальной развертки в диапазоне по крайней мере от 31 до 68 кГц.
В ответ на это VESA установила стандартизированный список разрешений дисплея, частот обновления и сопутствующего тайминга для производителей оборудования. [9] Он был заменен Обобщенной формулой тайминга VESA , которая предоставляла стандартный метод для получения тайминга произвольного режима отображения из его синхроимпульсов, [10] а он, в свою очередь, был заменен стандартом Координированной видеосинхронизации VESA .
Ранние мультисинхронные мониторы, разработанные для использования с системами, имеющими небольшое количество определенных частот, такими как CGA, EGA и VGA, или встроенной графикой Macintosh, поддерживали ограниченные фиксированные частоты. На IBM PC они передавались с графической карты на монитор через полярности одного или обоих сигналов H- и V-sync, посылаемых видеоадаптером. [5]
Более поздние разработки поддерживали непрерывный диапазон частот сканирования, например, NEC Multisync, который поддерживал частоту горизонтальной развертки от 15 до 31 кГц [4], полученную из синхронизации сигнала, а не из полярности сигналов синхронизации. [11] Такие дисплеи можно было использовать на нескольких платформах и видеокартах, пока частоты находились в пределах диапазона.
Современные мониторы, произведенные с использованием стандартов частоты VESA, как правило, поддерживают произвольные частоты сканирования между определенными минимальными и максимальными горизонтальными и вертикальными скоростями. Большинство современных многосканирующих компьютерных мониторов имеют минимальную частоту горизонтального сканирования 31 кГц. [12]
Как в мультисинхронных, так и в фиксированно синхронизированных мониторах синхронизация важна для предотвращения искажения изображения и даже повреждения компонентов. [13] Большинство современных мультисканирующих мониторов управляются микропроцессором [14] и отказываются пытаться синхронизироваться с неподдерживаемой частотой сканирования, что обычно защищает их от повреждения.
Концепция мультисинхронизации применима и к мониторам, отличным от ЭЛТ, например, к ЖК-мониторам , но реализована она по-другому.
ЖК-мониторы — это дисплеи с фиксированным количеством пикселей , где количество строк и столбцов, отображаемых на экране, постоянно и задается конструкцией панели. Когда входной сигнал имеет разрешение, не соответствующее количеству пикселей на дисплее, контроллер ЖК-дисплея должен по-прежнему заполнять то же количество элементов изображения.
Это достигается либо путем масштабирования изображения вверх или вниз по мере необходимости, создавая изображение, которое не имеет соотношения 1:1 между элементами изображения ЖК-дисплея и пикселями в исходном изображении, либо путем отображения изображения без масштабирования в центре монитора, заполняя пространство со всех сторон черными пикселями. В то время как автономные ЖК-мониторы, как правило, принимают широкий диапазон частот горизонтальной развертки, большинство ЖК-дисплеев принимают только частоту вертикальной развертки от 60 Гц до 75 Гц. В последние годы на рынке появились ЖК-мониторы, предназначенные для игр, предлагающие частоту вертикальной развертки 120 Гц и выше. [15] Эти мониторы обычно называют по их конкретной максимальной частоте обновления.
Телевизоры с ЭЛТ, как правило, рассчитаны на работу только с видеостандартом страны, в которой они продаются ( PAL , NTSC , SECAM ), но некоторые устройства, в частности вещательные мониторы, могут работать с несколькими стандартами.
Многорежимные мониторы могут измерять частоты входящего синхросигнала и, таким образом, синхронизироваться с любой частотой в пределах своего рабочего диапазона.
{{cite book}}: |last=имеет общее название ( помощь ){{cite book}}: |last=имеет общее название ( помощь ){{cite book}}: |last=имеет общее название ( помощь ){{cite book}}: |last=имеет общее название ( помощь ){{cite book}}: |last=имеет общее название ( помощь )GTF определяет взаимосвязь между синхронизацией и видеосигналами на любой рабочей частоте. Дисплей может измерять входящую частоту синхронизации и, таким образом, предсказывать, где изображение начнется и закончится, даже если оно не было предварительно установлено в этой рабочей точке.
синхронизации для дисплеев существенно влияют на качество, производительность и даже надежность ЭЛТ-дисплеев. Даже небольшие различия в параметрах синхронизации могут существенно повлиять на положение и размер изображения, создавая проблемы для пользователя. Разница во времени гашения может привести к чрезмерному рассеиванию мощности и электрическому напряжению в сканирующих схемах или, в другом крайнем случае, к отображению неполных или искаженных изображений.
Для определения режима большинство современных многочастотных мониторов используют простой микроконтроллер для измерения синхронизации.