视频信号vsync hsync dotclock 的关系

解决图像滚屏问题
最新推荐文章于 2025-07-19 14:07:26 发布
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本文详细解释了图像显示中出现滚屏现象的原因，并提供了通过调整时序参数来解决这一问题的方法。文章阐述了如何计算总水平周期(Htotal)和总垂直周期(Vtotal)，并指出图像颜色可能受上升沿和下降沿采样的影响。 



在图像里面的参数如图所示：
Dotclk = Htotal × Vtotal × framerate
Htotal = Hactive + Hsync + HfrontPorch + HbackPorch
Vtotal = Vactive + Vsync + VfrontPorch + VbackPorch


 

出现滚屏由以下现象：
 



 



 

何滚屏的原因都是输入输出的行数多或者少的问题：
 

行数多，下滚屏
行数少，上滚屏

 

 

因此要调整时序的参数实现时序要求，当然上升沿和下降沿采样可能影响图像的颜色。不管ISP还是后端的接收端都需要匹配起来来能够在后端显示。
Htotal = Hactive + Hsync + HfrontPorch + HbackPorch
 Vtotal = Vactive + Vsync + VfrontPorch + VbackPorch

                

        

    


  



    



                



	

		

			

				
					
lcd屏分析

				
			

			

				

					hwj的博客
				

				

					01-29
					
					271
					
				

			

		

		

			
				
文章目录

基础知识

工作原理

重要概念

开发指引

1. RGB屏

2 LVDS接口屏

LCD调试Tips

屏规格书参数说明补充：

RK调试tips

行场同步时间参数的作用：

显示器的Gamma是什么



基础知识

LCD 是 Liquid Crystal Display 的简称，即液晶显示器，依据驱动方式可分为静态驱动、简单矩阵驱动以及主动矩阵驱动 3 种。

其中，简单矩阵型又可再细分扭转向列型（TN）和超扭转式向列型（STN）两种，而主动矩阵型则以薄膜式晶体管型（TFT）为..

			
		

	



                

            
              



	

		

			

				
					
[LCD,hdimi,tvout]显示驱动的基本知识，VSYNC，HSYNC，PCLK

				
			

			

				

					duola_rain的专栏
				

				

					04-14
					
					4602
					
				

			

		

		

			
				
在手机平台，LCD，Camera，TV的接线上，都会用到PCLK，VSYNC和HSYNC这三个信号。可见这三个信号跟显示的关系非常的大。
首先我们先看看这三个信号的作用：
PCLK：有些方案给他起名叫：DotCLK。是像素点的同步时钟信号。也就是每个PCLK对应一个像素点。
VSYNC：是场同步信号。以高电平有效为例，VSYNC置高直到被拉低，这个区段所输出的所有影像数据组成一个frame


			
		

	



              


  
              

                


	

		

			

				
					
Timing解析

				
			

			

				

					shao15232的博客
				

				

					07-10
					
					6994
					
				

			

		

		

			
				
名词解释:
H Total，Htotal = H Pixels + H Sync time + H Front Porch + H Back Porch
H Pixels， 一行中有效的像素
H Sync time， 行同步前沿宽度，即从行有效的像素结束到行同步开始的像素。表示水平同步信号的宽度，用VCLK计算。
H Front Porch，表示一行的有效数据结束到下一个水平同步信号开始之间的VCLK的个数。
H Back Porch，表示从水平同步信号开始到一行的有效数据开始之间的VCL的个数...

			
		

	





	

		

			

				
					
hsync/vsync/porch

				
			

			

				

					liveloading的博客
				

				

					07-19
					
					588
					
				

			

		

		

			
				
极性：有正极性和负极性，信号中高电平时间长，低电平时间短就是负极性，反之就是正极性，前图的LCD信号图中的Hsync就是负极性，VGA显示器输入信号图中的Hsync是正极性；当分辨率/刷新率偏离标准时（如自定义分辨率），VESA的CVT（Coordinated Video Timings）算法会动态计算Porch值，而CEA则严格遵循预定义表格。视频信号的 水平频率（H-Freq） 是显示时序中的关键参数，其计算公式与视频时序参数直接相关。VESA：通常使用负极性同步（H-/V-）

			
		

	



		

			
		



	

		

			

				
					
vsync与hsync

				
			

			

				

					qwaszx523的博客
				

				

					07-20
					
					6806
					
				

			

		

		

			
				
转自http://zqwt.012.blog.163.com/blog/static/1204468420127202210301/

VSYNC: vertical synchronization，指与显示器的帧数同步。 简单来说就是启用了VSYNC的渲染过程，帧数不会超过显示器的帧数，一个同步会被执行。 同步的地方就是显示器扫描线结束最后一行扫描，并且准备开始第一行扫描的地方。

HS

			
		

	





	

		

			

				
					
嵌入式开发之信号采集同步---VSYNC和HSYNC的作用以及它们两者之间的关系

				
			

			

				

					weixin_34060299的博客
				

				

					03-18
					
					3338
					
				

			

		

		

			
				
VSYNC和HSYNC的作用以及它们两者之间的关系
VSYNC和HSYNC的作用以及它们两者之间的关系
VSYNC和HSYNC是什么
VSYNC: vertical synchronization，指与显示器的帧数同步。 简单来说就是启用了VSYNC的渲染过程，帧数不会超过显示器的帧数，一个同步会被执行。 同步的地方就是显示器扫描线结束最后一行扫描，并且准备开始第一行扫描的地方。
HSYN...

			
		

	





	

		

			

				
					
camera中的VSYNC,HSYNC作用？时序关系？

				
			

			

				

					BingKing88的专栏
				

				

					04-23
					
					7935
					
				

			

		

		

			
				
HSYNC：行锁存，换行信号
VSYNC：祯锁存，换页信号
320×240的屏，每一行需要输入320个脉冲来依次移位、锁存进一行的数据，然后来个HSYNC 脉冲换一行；这样依次输入240行之后换行同时来个VSYNC脉冲把行计数器清零，又重新从第一行开始刷新显示

			
		

	





	

		

			

				
					
VSYNC与HSYNC与PCLK与什么有关系

				
			

			

				

					wang714818的博客
				

				

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					8369
					
				

			

		

		

			
				
在手机平台，LCD,Camera，TV的接线上，都会用到PCLK，VSYNC和HSYNC这三个信号。可见这三个信号和显示关系非常大。首先我们先看这三个信号的作用：

PCLK：有些方案给他起名字叫：DotCLK。是像素点同步时钟信号。也就是每个PCLK对应一个像素点。

VSYNC：是场同步信号。以高电平有效为例，VSYNC置高直到被拉低，这个区段所输出的所有影像数据组成一个frame。


			
		

	





	

		

			

				
					
cvt 1920 1080 # 1920x1080 59.96 Hz (CVT 2.07M9) hsync: 67.16 kHz; pclk: 173.00 MHz Modeline "1920x1080_60.00"  173.00  1920 2048 2248 2576  1080 1083 1088 1120 -hsync +vsync

					
最新发布

				
			

			

				

					10-11
				

			

		

		

			
				
- `-hsync +vsync` 指定了同步信号的电气特性：  - 负水平同步（-hsync）：同步信号在低电平触发，适合大多数LCD显示器。  - 正垂直同步（+vsync）：同步信号在高电平触发，确保帧同步稳定。 - 这种组合优化了信号...

			
		

	





	

		

			

				
					
STM32F103RCT6实现TFT屏波形显示教程

				
			

			

				

					
				

			

		

		

			
				
这包括数据线（8位或16位）、控制线（如VSYNC、HSYNC、DOTCLOCK等）以及电源线。  2. 初始化TFT屏幕：在代码中使用特定的初始化序列来配置TFT屏的显示模式、分辨率、色彩模式、像素时钟等参数。STM32的固件库通常...

			
		

	





	

		

			

				
					
linux 修改分辨率lcd_LCD 移植的那些坑-关于LCD屏幕配置有一些常见的问题

				
			

			

				

					weixin_31582915的博客
				

				

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在使用我们的开发板过程中，关于LCD屏幕配置有一些常见的问题问题1，如何修改开机默认的屏幕尺寸？全平台都可以通过uboot的选择菜单来选择默认的显示，对应配置方式可以参阅对应平台的应用手册。i.MX6DL/i.MX6Q系列uboot已开源,可以通过直接修改uboot源码文件include/configs/mx6sabre_common.h(参考linux4.1.15内核版本)如果是客户自己移植屏幕...

			
		

	





	

		

			

				
					
VGA时序与操作系统：软件如何掌控显示时序

				
			

			

				

					
				

			

		

		

			
				
![VGA时序与操作系统：软件如何掌控显示... ...# 1.... ## VGA时序的定义 VGA（Video Graphics Array）时序是指在视频图形显示中，用来同步电子束扫描的定时参数序列。它定义了图像的各个组成部分，包括同步信号、显示区域

			
		

	





	

		

			

				
					
VBP/VFP/HBP/HFP

					
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在RGB模式中，LCD数据的扫描是以行为单位的。HSYNC是水平同步信号。PCLK是象素时钟。ENABLE是数据使能信号，当它为高时，在PCLK的上升沿输出有效数据。P_DATA是输出的数据。
 水平同步信号的上升沿到ENABLE的上升沿的间隔称为HBP。把ENABLE的下降沿到水平同步信号的下升沿的间隔称为HFP。把水平同步信号的低电平（非有效电平）持续时间称为HSW。
 HSW存在的必要性

			
		

	





	

		

			

				
					
camera HSYNC：VSYNC

				
			

			

				

					weixin_33736649的博客
				

				

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HSYNC：行锁存，换行信号VSYNC：祯锁存，换页信号

320×240的屏，每一行需要输入320个脉冲来依次移位、锁存进一行的数据，然后来个HSYNC脉冲换一行；这样依次输入240行之后换行同时来个VSYNC脉冲把行计数器清零，又重新从第一行开始刷新显示
转载于:https://www.cnblogs.com/duwenqidu/p/11075746.html...

			
		

	





	

		

			

				
					
vsync, hsync, VBLANK

				
			

			

				

					jzzjsy的专栏
				

				

					08-06
					
					7360
					
				

			

		

		

			
				
vsync: vertical synchronization,  指与显示器的帧数同步. 简单来说就是启用了vsync的渲染过程,帧数不会超过显示器的帧数, 一个同步会被执行. 同步的地方就是显示器扫描线结束最后一行扫描准备开始第一行扫描的地方.

hsync: horizonal synchronization, 相比于vsync来说, 同步的单位从帧降到行,即是保证操作不是在扫描一行的中

			
		

	





	

		

			

				
					
液晶显示器HSYNC、VSYNC、DE、CLK关系

				
			

			

				

					messi_cyc的专栏
				

				

					11-27
					
					1万+
					
				

			

		

		

			
				
在液晶面板的TTL和LVDS接口中，包括的信号主要有RGB数据信号、像素时钟信号DCLK、行同步信号HS、场同步信号VS及有效显示数据选通信号DE。所有液晶面板都需要输入RGB数据和像素时钟DCLK，但其使用同步信号的方式却不同。
（1）仅使用DE同步信号液晶面板
这种液晶面板不需要输入行同步信号HS和场同步信号VS，只需要输入DE作为同步信号使用即能正常工作。液晶面板的行同步信号输人端和场同步信号端一般都需要接低电平，否则不能正常工作。
（2）同时使用DE／HS／VS同步信号液晶面板
这种液...

			
		

	





	

		

			

				
					
HSYNC(HS) VSYNC(VS) PCLK Polarity 都是什么？

				
			

			

				

					weixin_44174312的博客
				

				

					09-28
					
					5690
					
				

			

		

		

			
				
Pixel clock，也叫RGB clock，也叫Dot clock，一般会简写为PCLK。极性(polarity):物体在相反部位或方向表现出相反的固有性质或力量，对特定事物的方向或吸引力。VSYNC: 帧同步信号,表示扫描1帧的开始，一帧也就是LCD显示的一个画面。行同步信号（HS或HSYNC）和场同步信号（VS或VSYNC）。行同步信号（HS）的作用是选择出液晶面板上有效行信号区间。场同步信号（VS）的作用是选择出液晶面板上有效场信号区间。HSYNC: 行同步信号，表示扫描1行的开始。

			
		

	





	

		

			

				
					
vsync,hsync,VBLANK

				
			

			

				

					安柏霖的专栏
				

				

					05-13
					
					1万+
					
				

			

		

		

			
				
vsync: vertical synchronization,  指与显示器的帧数同步. 简单来说就是启用了vsync的渲染过程,帧数不会超过显示器的帧数, 一个同步会被执行. 同步的地方就是显示器扫描线结束最后一行扫描准备开始第一行扫描的地方.hsync: horizonal synchronization, 相比于vsync来说, 同步的单位从帧降到行,即是保证操作不是在扫描一行的中间出

			
		

	





	

		

			

				
					
LCD timing设置

				
			

			

				

					weixin_43824344的博客
				

				

					10-10
					
					4096
					
				

			

		

		

			
				
"porch"   沿，（大房子屋檐下的）走廊游廊
"margin"  边缘，（版心外的）空白
"HAdr"  Horizontal Address 水平地址（空间），实际值对应的就是xres，水平有效像素数
"VAdr"  Vertical Address   垂直地址（空间），实际值对应yres，垂直有效行数
"(VAdr + HAdr)"  有效显示数据从主控传输到显示模组上的时期
"blanking" 消隐
"Hblank" 行消隐  实际就是HFP+Hsync+HBP的时间，因为此期间并未有效显.

			
		

	





	

		

			

				
					
VSYNC HSYNC

				
			

			

				

					07-08
				

			

		

		

			
				
<think>我们被要求解释VSYNC和HSYNC的区别及作用，并参考了提供的引用内容。根据引用，我们可以总结如下：

1. **HSYNC (Horizontal Synchronization)**：行同步信号。它表示一行数据的开始和结束。在显示过程中，每一行图像数据都由HSYNC信号来同步。具体来说，HSYNC有效时（可能是高电平或低电平，取决于极性设置）表示一行数据的传输开始。在HSYNC的脉冲之间传输的是一行像素数据。根据引用[1]和[2]，HSYNC的频率决定了每秒钟传输的行数。

2. **VSYNC (Vertical Synchronization)**：场同步信号（或垂直同步信号）。它表示一帧（或一场）数据的开始和结束。当VSYNC有效时，表示新的一帧图像开始传输。在VSYNC的脉冲之间传输的是一整帧图像（由多行组成）。根据引用[2]和[3]，VSYNC的频率就是显示器的刷新率（如60Hz）。

3. **两者关系**：
   - 根据引用[1]和[2]，它们之间存在数量关系：`VSYNC = HSYNC × 总扫描行数`。这是因为一帧图像由多行组成，所以VSYNC的频率（每秒的帧数）乘以每帧的行数等于HSYNC的频率（每秒的行数）。
   - 具体来说，总扫描行数包括有效行数和消隐区域的行数（VFP、VSYNC、VBP等）。所以，HSYNC频率 = VSYNC频率 × 垂直总行数（Vtotal）。

4. **作用**：
   - HSYNC：确保每一行数据在正确的时间被传输和显示，避免水平方向上的错位。
   - VSYNC：确保整个帧在正确的时间开始显示，避免垂直方向上的撕裂或跳动。

5. **与像素时钟（PCLK）的关系**：
   - 根据引用[1]，PCLK是像素时钟，每个PCLK周期对应一个像素点的传输。
   - 一行中的像素点数量（包括有效像素和水平消隐区的像素）决定了HSYNC的周期内包含多少个PCLK周期。即：`HSYNC周期 = PCLK周期 × 水平总像素数（Htotal）`。

6. **极性设置**：引用[4]和[5]提到，在配置LCD时，需要设置HSYNC和VSYNC的极性（正常或反转）。这取决于具体的硬件规范。

7. **消隐区**：引用[4]解释了水平消隐（HBP, HFP, HSW）和垂直消隐（VBP, VFP, VSW）的作用，它们是为了模拟CRT电子枪回扫的时间，同时给硬件处理提供缓冲时间。

总结：HSYNC和VSYNC是显示系统中用于同步行和帧的信号，它们与像素时钟PCLK共同构成显示时序的基础。理解它们的关系和配置对于显示驱动的开发至关重要。

现在，我们按照要求组织回答，包括数学公式（使用LaTeX格式）和引用。</think>### VSYNC 与 HSYNC 的区别及作用详解

#### **1. 核心定义与功能**
| **信号** | **全称**              | **作用**                                                                 | **工作层级** |
|----------|-----------------------|--------------------------------------------------------------------------|--------------|
| **VSYNC** | Vertical Synchronization | 控制**帧同步**，标记完整画面的开始与结束。当显示器完成最后一行的扫描后，VSYNC 信号触发扫描头返回左上角，准备绘制下一帧[^2][^3] | 帧级（垂直） |
| **HSYNC** | Horizontal Synchronization | 控制**行同步**，标记单行像素数据的开始与结束。每次 HSYNC 有效时，表示新一行像素开始传输[^1][^4] | 行级（水平） |

#### **2. 关键区别**
| **特性**       | **VSYNC**                            | **HSYNC**                            |
|----------------|--------------------------------------|--------------------------------------|
| **同步对象**   | 帧（完整画面）                       | 行（单行像素）                       |
| **触发频率**   | 帧率（如 60Hz）                      | 行频（帧率 × 总行数）[^1][^2]        |
| **时序位置**   | 垂直消隐期（VBLANK）开始             | 水平消隐期（HBLANK）开始             |
| **影响范围**   | 全局画面刷新                         | 单行像素定位                         |

#### **3. 物理关系公式**
二者通过**扫描行数**和**像素时钟**关联：
1. **行频与帧率关系**：
   $$ f_{\text{HSYNC}} = f_{\text{VSYNC}} \times V_{\text{total}} $$
   - $V_{\text{total}}$：垂直总行数（含消隐区）[^2]
   
2. **像素时钟基础**：
   $$ f_{\text{HSYNC}} = \frac{f_{\text{PCLK}}}{H_{\text{total}}} $$
   - $H_{\text{total}}$：水平总像素（含消隐区）[^1]
   - $f_{\text{PCLK}}$：像素时钟频率（如 148.5 MHz）

> **示例**：1080p 60Hz 显示  
> - $V_{\text{total}} = 1125$（含消隐行）  
> - $H_{\text{total}} = 2200$（含消隐像素）  
> - $f_{\text{VSYNC}} = 60\text{Hz}$ → $f_{\text{HSYNC}} = 60 \times 1125 = 67.5\text{kHz}$  
> - $f_{\text{PCLK}} = 67.5\text{kHz} \times 2200 = 148.5\text{MHz}$[^1]

#### **4. 实际应用场景**
- **防画面撕裂**：  
  VSYNC 强制 GPU 在垂直消隐期（VBLANK）交换帧缓冲，避免扫描中途切换画面[^2][^3]。
- **精准定位**：  
  HSYNC 确保每行像素在正确位置显示，避免水平偏移（如字符错位）[^4]。
- **功耗优化**：  
  缩短垂直消隐期（VSYNC 脉冲后的 VBP/VFP）可降低待机能耗[^5]。

#### **5. 嵌入式配置示例**
在 Linux 驱动中通过结构体配置：
```c
struct fb_var_screeninfo {
    __u32 upper_margin;   // VFP（垂直前廊）
    __u32 lower_margin;   // VBP（垂直后廊）
    __u32 vsync_len;      // VSYNC 脉冲宽度
    __u32 left_margin;    // HFP（水平前廊）
    __u32 right_margin;   // HBP（水平后廊）
    __u32 hsync_len;      // HSYNC 脉冲宽度
    __u32 sync;           // 极性控制（如 HSYNC/VSYNC 反转）
};
```
极性设置示例（引用[5]）：
```c
.polarity = {
    .inv_hsync = 1,  // HSYNC 低电平有效
    .inv_vsync = 1,  // VSYNC 低电平有效
}
```

#### **6. 调试关键点**
- **信号测量**：  
  用示波器验证 VSYNC 周期 ≈ $\frac{1}{f_{\text{VSYNC}}}$，HSYNC 脉宽 ≈ $\frac{H_{\text{total}}}{f_{\text{PCLK}}}}$[^1]。
- **撕裂排查**：  
  若出现垂直撕裂，增大 VBP 或启用 VSYNC 同步机制[^3]。
- **显示错位**：  
  水平偏移需检查 HSYNC 的 HFP/HSW 值是否匹配面板规格[^4]。

---

### 常见问题关联
1. **为何 VSYNC 影响 GPU 性能？**  
   开启 VSYNC 后 GPU 需等待 VBLANK 期提交帧，可能引入延迟，但避免撕裂[^2][^3]。

2. **如何计算最小 VSYNC 脉宽？**  
   需满足：$T_{\text{vsync}} \geq \frac{V_{\text{SYNC\_min}} \times H_{\text{total}}}{f_{\text{PCLK}}}}$，其中 $V_{\text{SYNC\_min}}$ 由面板手册定义[^4][^5]。

3. **消隐区如何节能？**  
   垂直消隐期（VFP+VSYNC+VBP）关闭背光或降低 PCLK 频率可省电[^5]。

			
		

	



              




          




        



    





    



      

      

        
      

      





	

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