표시 지연

Display lag

디스플레이 지연은 스마트폰과 컴퓨터 등 대부분의 LCD와 거의 모든 종류의 HD TV와 관련된 현상이다.이는 신호가 디스플레이에 전송될 때와 디스플레이가 해당 신호를 표시하기 시작할 때 사이의 지연 또는 지연을 의미합니다.이 지연 시간은 최대 68ms로 [1]측정되었으며, 60Hz 디스플레이에서는 3-4프레임과 동등합니다.디스플레이 지연은 픽셀 응답 시간과 혼동해서는 안 됩니다. 픽셀 응답 시간은 픽셀이 밝기 값에서 다른 값으로 바뀌는 데 걸리는 시간입니다.현재 대부분의 제조업체는 픽셀 응답 시간을 인용하고 있지만 디스플레이 [citation needed]지연에 대해서는 보고하지 않습니다.

아날로그와 디지털 테크놀로지 비교

오래된 아날로그 브라운관(CRT) 테크놀로지의 경우 디스플레이 전에 이미지 데이터를 저장할 수 없는 테크놀로지의 특성상 디스플레이 지연은 거의 없습니다.화상 신호는 내부적으로 최소로 처리되며, 단순히 라디오 주파수(RF) 반송파(텔레비전용)로부터 복조된 다음 빨간색, 녹색 및 파란색 전자총과 수직 및 수평 동기 타이밍을 위해 별도의 신호로 분할됩니다.이미지 조정에는 일반적으로 신호 파형을 재형성하지만 저장하지는 않으므로 신호가 입력에서 화면으로 장치 내 배선을 통과하는 지연은 나노초밖에 걸리지 않고 수신 즉시 화면에 이미지가 기록됩니다.

최신 디지털 신호의 경우, 디스플레이용 입력 신호를 준비하려면 상당한 컴퓨터 처리 능력과 메모리 스토리지가 필요합니다.공중파 TV 또는 케이블 TV에서는 동일한 아날로그 복조 기술을 사용하지만, 그 후 신호는 디지털 데이터로 변환되어 MPEG 코덱을 사용하여 압축 해제되어 프레임 버퍼에 저장된 화상 비트맵으로 렌더링됩니다.

프로그레시브 스캔 표시 모드에서는 여기서 신호처리가 정지되고 프레임 버퍼가 즉시 표시장치에 입력된다.가장 간단한 형태에서는 이 처리가 이루어지기까지 몇 마이크로초가 걸릴 수 있습니다.

인터레이스된 비디오의 경우, 자주 추가 처리가 적용되어 이미지의 인터레이스를 해제하고 실제보다 선명하거나 상세하게 보이게 됩니다.이는 여러 개의 인터레이스 프레임을 저장한 후 알고리즘을 적용하여 움직임과 정지 영역을 결정하고, 평활을 위해 인터레이스 프레임을 병합하거나 픽셀이 움직이는 위치를 추정하면 계산된 프레임 버퍼가 디스플레이 장치에 기록됩니다.

디인터레이스에서는 참조용으로 저장되는 프레임의 수보다 짧지 않은 지연이 발생합니다.게다가 결과적인 외삽 프레임버퍼를 계산하기 위한 추가 가변 기간이 발생합니다.16 ~ 32 ms의 지연이 [2]일반적입니다.

표시 지연의 원인

디스플레이의 픽셀 응답 시간은 일반적으로 모니터 사양에 기재되어 있지만, 디스플레이의 지연을 광고하는 제조업체는 없습니다.이는 디스플레이가 표시되기 전에 디스플레이 수준에서 입력을 처리하는 방법을 제조업체가 더 많이 찾음에 따라 디스플레이 지연이 증가하는 경향이 있기 때문일 수 있습니다.생각할 수 있는 원인은 HDCP, 디지털 권리 관리(DRM)의 처리 오버헤드 및 고스트의 영향을 줄이기 위해 사용되는 DSP 기술입니다.원인은 디스플레이 모델에 따라 다를 수 있습니다.조사는 몇 개의 테크놀로지 관련 Web 사이트에서 실시되고 있습니다.그 중 일부는 이 문서의 하부에 기재되어 있습니다.

LCD, 플라즈마 및 DLP 디스플레이는 CRT와 달리 해상도가 기본입니다.즉, 기본 해상도로 실행할 때 가장 선명한 이미지를 보여주는 고정 픽셀 그리드가 화면에 있습니다(따라서 이미지가 흐릿해지는 풀사이즈로 크기를 조정할 필요는 없습니다).비원어민 해상도를 표시하려면 대부분의 최신 모니터에 내장된 비디오스케일러를 사용해야 합니다.예를 들어 네이티브 해상도가 1600x1200인 디스플레이는 640x480의 신호를 제공할 경우 컴퓨터에서 제공하는 이미지를 네이티브 픽셀로 표시하려면 폭과 높이를 2.5배 확장해야 합니다.이를 위해서는 가능한 한 적은 아티팩트를 생성하면서 고급 신호 처리가 필요하며, 이것이 지연 시간의 원인이 될 수 있습니다.480i 및 1080i 등의 인터레이스된 비디오 신호에는 지연을 추가하는 인터레이스 해제 단계가 필요합니다.일례로[original research?] 디스플레이가 특정 LCD 화면에서 기본 해상도로 동작하고 프로그레시브 스캔 모드로 동작하면 디스플레이 지연이 크게 줄어듭니다.외부 디바이스는 LCD 화면에 표시되는 것보다 [citation needed]빠른 이미지 공간 크기 조정 알고리즘을 제공함으로써 전체적인 레이텐시를 줄이는 것으로 나타났습니다.실제로는 내부 및 외부 지연 시간이 쌓입니다.

또, 많은 LCD에서는, 「오버 드라이브」라고 불리는 테크놀로지를 사용하고 있습니다.이 테크놀로지는, 몇 프레임 앞을 버퍼링 해 이미지를 처리해, 고스트에 의한 흐림이나 줄무늬를 줄입니다.그 결과 비디오 [citation needed]소스에 의해 전송되고 나서 몇 프레임 후에 모든 것이 화면에 표시됩니다.

디스플레이 지연 테스트

디스플레이 지연은 비디오 신호 입력 지연 테스터와 같은 테스트 장치를 사용하여 측정할 수 있습니다.이름에도 불구하고 디바이스는 독립적으로 입력 지연을 측정할 수 없습니다.입력 지연과 응답 시간만 함께 측정할 수 있습니다.

측정 장치가 없으면 테스트 디스플레이(측정 대상 디스플레이), 디스플레이 지연이 거의 없는 제어 디스플레이(일반적으로 CRT), 출력을 두 디스플레이에 미러링할 수 있는 컴퓨터, 스톱워치 소프트웨어 및 스톱워치를 실행하는 두 디스플레이를 가리키는 고속 카메라를 사용하여 측정을 수행할 수 있습니다.프로그램. 지연 시간은 스톱워치 소프트웨어를 실행하는 디스플레이의 사진을 찍은 다음 사진 속의 디스플레이에 있는 두 번을 빼서 측정합니다.이 방법은 두 디스플레이 간의 디스플레이 지연 차이만 측정하고 단일 디스플레이의 절대 디스플레이 지연을 확인할 수 없습니다.CRT는 일반적으로 표시 지연이 무시할 수 있기 때문에 제어 표시로 사용하는 것이 좋습니다.다만, 비디오 미러링을 실시한다고 해서, 같은 시점에서 같은 이미지가 각 디스플레이에 송신되는 것은 아닙니다.

과거에는 디스플레이가 다른 포트와 다른 카드에 연결되어 있어도 쉽게 재현할 수 있는 것처럼 보였기 때문에 이 테스트의 결과가 정확하다는 것이 상식이었다. 이는 그 효과가 컴퓨터 시스템이 아닌 디스플레이에 기인한다는 것을 시사했다.독일 웹사이트 Prad.de에 공개된 심층 분석 결과, 이러한 가정은 잘못된 것으로 밝혀졌다.위에서 설명한 바와 같이 측정을 평균화하면 동일한 양의 시스템 오류가 포함되므로 유사한 결과가 나옵니다.다른 모니터 리뷰에서 볼 수 있듯이 동일한 모니터 모델의 디스플레이 지연에 대해 결정된 값은 최대 16ms 또는 그 이상 차이가 난다.

비동기 디스플레이 출력의 영향을 최소화하려면(이미지가 각 모니터에 전송되는 시점이 다르거나 실제 사용되는 주파수가 다르다) SMTT라고 하는 고도로 특수한 소프트웨어 애플리케이션 또는 매우 복잡하고 값비싼 테스트 환경을 사용해야 합니다.

디스플레이 지연을 측정하기 위한 몇 가지 접근법이 약간 변경되었지만, 이전 SMTT에 의해 이미 해결된 오래된 문제가 재도입되었습니다.이러한 방법 중 하나는 노트북과 HDTV의 화면에 동시에 표시되는 타임코드를 실행하는 것입니다.두 화면을 모두 별도의 비디오 레코더로 녹화합니다.두 화면의 비디오가 일시 중지되면 두 디스플레이에 표시되는 시간 차이는 디스플레이 [4]지연에 대한 추정으로 해석됩니다.단, 컴포지트 비디오 신호와 노트북 화면 간의 동기 손실, 디스플레이 지연, 2대의 모니터의 수직 화면 리프레시 등 세세한 부분까지 신경 쓰지 않기 때문에 클론 뷰 모니터 설정을 사용하는 2대의 모니터에서 일반적인 스톱워치를 사용하는 것과 거의 동일합니다.rs는 아직 비동기이며 서로 연결되어 있지 않습니다.그래픽 카드 드라이버로 V-sync가 활성화되어 있어도 아날로그와 디지털 출력의 비디오 신호는 [5]동기화되지 않습니다.따라서 타임코드나 단순한 스톱워치 어플리케이션에 의해 작성된 경우에도 디스플레이 지연 측정에 싱글스톱워치를 사용할 수 없습니다.이는 항상 최대 16밀리초 이상의 오차를 일으키기 때문입니다.

디스플레이 지연이 사용자에게 미치는 영향

디스플레이 지연은 사용자가 그래픽 카드에 입력하는 인터페이스 체인(마우스, 키보드 등)에서 모니터에 대한 전반적인 지연의 원인이 됩니다.모니터에 따라서는, 10 ~68 밀리초의 디스플레이 지연 시간이 측정되고 있습니다.그러나 지연이 사용자에게 미치는 영향은 지연에 대한 각 사용자의 민감도에 따라 달라집니다.

디스플레이 지연은 게임(특히 오래된 비디오 게임 콘솔)에서 가장 두드러지며, 서로 다른 게임들이 지연에 대한 인식에 영향을 미칩니다.예를 들어 World of Warcraft의 PvE에서는 약간의 입력 지연은 PvP나 Counter-Strike와 같은 빠른 반사를 선호하는 다른 게임들에 비해 중요하지 않습니다.기타 히어로와 같은 리듬 기반의 게임도 정확한 타이밍이 필요합니다.표시 지연으로 인해 음악과 화면 프롬프트 사이에 현저한 오프셋이 생깁니다.특히 이런 유형의 게임에는 디스플레이 지연을 보정하는 옵션이 많이 포함되어 있습니다.Street Fighter, Super Smash Brothers Melee, Tekken과 같은 격투 게임들이 가장 큰 영향을 받는 이유는 그것들이 때로는 화면상에서 1프레임 또는 16.67밀리초밖에 지속되지 않는 매우 빡빡한 이벤트 윈도우 내에서 이동 입력을 요구할 수 있기 때문이다.

특정 게임 내 이벤트에 대한 가우스 인간 응답 시간을 가정함으로써 [6]확률 측면에서 지연의 영향을 논할 수 있게 된다.지연이 없는 디스플레이에서 인간은 프레임의 창 안에 자신의 입력을 넣을 수 있는 일정한 확률이 있다.비디오 게임은 개별 프레임에서 작동하기 때문에 윈도우의 마지막 프레임을 0.1밀리초라도 놓치면 입력이 나중에 전체 프레임으로 해석됩니다.이 때문에, 어느 정도의 지연은 특정 타이밍 윈도우에 도달하는 인간의 능력에 영향을 미칠 것이다.이 영향의 심각도는 시각 신호에 대한 인간의 반응 위치와 분산, 도입된 지연의 양 및 타이밍 윈도우의 크기에 대한 함수이다.예를 들어, 30프레임의 매우 큰 창이 주어진다면 사람이 이 창에 부딪힐 확률은 99.99%가 될 것입니다.1프레임의 지연을 도입함으로써 30프레임의 창에 도달하는 인간의 능력은 99.99%의 범위에 머무르게 됩니다(인간이 창의 중간 부근에서 반응하고 있다고 가정).단, 예를 들어 2프레임의 창이 작을 경우 지연의 영향은 훨씬 더 커집니다.인간의 반응이 2프레임의 창에 집중되어 있고 슈퍼맨이 99.99%의 확률로 창을 칠 수 있다고 가정할 때, 풀 프레임의 지연을 도입하면 성공률이 약 50%까지 떨어집니다.

게임 컨트롤러가 추가 피드백(루블, Wii 리모컨 스피커 등)을 생성하면 디스플레이 지연으로 인해 이 피드백이 화면상의 시각과 정확하게 일치하지 않아 추가적인 방향감각을 유발할 수 있습니다(예를 들어 컨트롤러가 벽에 충돌하기 1초 전에 덜컹거리는 느낌).

TV 시청자들 또한 영향을 받을 수 있다.외장 스피커가 달린 홈시어터 리시버를 사용하고 있는 경우는, 디스플레이의 지연에 의해, 화상의 표시보다 빨리 음성이 들립니다.'얼리' 오디오는 '레이트' 오디오보다 더 거슬린다.많은 홈시어터 리시버에는 수동 오디오 지연 조정이 있어 디스플레이 지연을 보정하도록 설정할 수 있습니다.

솔루션

게임 모드

현재 많은 텔레비전, 스케일러 및 기타 소비자용 디스플레이 장치는 지연을 줄이는 대신 지연을 줄이는 광범위한 전처리를 희생하는 이른바 "게임 모드"를 제공하고 있습니다.이 기능은 일반적으로 비디오 게임 콘솔을 위한 것이지만 다른 대화형 응용 프로그램에도 유용합니다.같은 이유로 가정용 오디오 하드웨어 및 모뎀에서도 오랫동안 유사한 옵션을 사용할 수 있었습니다.VGA 케이블 또는 컴포넌트를 통해 접속하면 많은 TV가 이미 게임 모드를 갖추고 있더라도 입력 지연을 인식할 수 있습니다.아날로그 연결에는 고급 후처리가 존재하지 않으며 신호가 지연 없이 전달됩니다.

입력 이름 변경 중

텔레비전에는 컴퓨터의 디스플레이 지연을 줄이는 화면 모드가 있을 수 있습니다.일부 삼성 및 LG TV는 사용자가 포트 이름을 "PC"[7]로 바꾸면 특정 입력 포트의 지연을 자동으로 줄여줍니다.

지연 대 응답 시간 표시

응답 시간이 높은 LCD 화면은 빠르게 움직이는 이미지를 볼 때 만족스럽지 않은 경우가 많습니다(흔히 줄무늬나 흐릿한 이미지를 남깁니다.고스트라고 불립니다).그러나 높은 응답 시간과 상당한 디스플레이 지연이 있는 LCD 화면은 마우스 커서가 뒤처지기 때문에 빠른 속도의 컴퓨터 게임을 즐기거나 화면에서 빠른 고정밀 작업을 수행하기에 적합하지 않습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "Face to Face cameras, printers, ... - DigitalVersus". Retrieved 2008-03-07.
  2. ^ "HCI Design: Monitor Input Lag database". hcidesign.com. Retrieved 2022-05-03.
  3. ^ Thiemann, Thomas (2020-05-22). "smtt.thomasthiemann.com - SMTT Website". Thomas Thiemann. Retrieved 2022-05-03.
  4. ^ "Google Sites: Sign-in".
  5. ^ "Untersuchung des Testverfahrens einer Input-Lag-Messung". 27 August 2009.
  6. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2015-02-20. Retrieved 2015-02-22.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  7. ^ Morrison, Geoffrey (2015-07-21). "How to use your 4K TV as a monitor". CNET. Retrieved 2020-01-31.

외부 링크