再生コントローラーの独自ファームウェアは、PTP(Precision Time Protocol:精密時刻同期プロトコル)に特化しており、再生コントローラーがシステム内の複数のスクリーン/モニター間でフレームを高精度で同期することを可能にします。適切なハードウェアによるタイムスタンプ機能および境界クロック(boundary clock)コンポーネントを用いることで、システム全体のクロック同期精度はマイクロ秒単位に達し、ほとんどの遅延(つまりラグ)は100マイクロ秒未満となります。NTP(Network Time Protocol:ネットワーク時刻同期プロトコル)ソリューションにおいては、このような高精度な同期は、ビデオウォール表示の品質維持にとって極めて有用です(すなわち、NTPではジッターが発生します)。PTP最適化(Precision Time Protocol:精密時刻同期プロトコル)システムを採用することで、実世界における実証データ(十分に検証された実際の運用事例)によれば、NTP(Network Time Protocol:ネットワーク時刻同期プロトコル)由来のジッターが通常92%削減される(あるいは、ジッター低減効果が92%向上する)ことが示されています。これにより、ビデオウォール表示の品質が向上します。OSI参照モデルの第2層(データリンク層)上で動作するPTP(最適化済み精密時刻同期プロトコル)システムは、IPルーティングに起因する遅延を回避できるため、ビデオウォールの同期精度に悪影響を及ぼす要因を排除します。
60Hzで動作する複数の4Kディスプレイにおける16ms未満のジッター性能
滑らかな表示性能を実現するためには、画面表示コンポーネントのジッターを16ミリ秒以下に抑える必要があります。これは60Hzでの1回のリフレッシュ周期に相当する時間です。当社コントローラーは、この目標を達成するための戦略を展開しており、4K映像ストリームに対して「バッファリング、タイミング制御、およびストリームの再順序化」を行う独自のビデオ処理チップを活用しています。この際、HDRメタデータの完全性は一切損なわれません。実際の設置環境(単一の4Kビデオウォール内に8台のディスプレイを配置)においてテストを実施したところ、平均ジッター値は約12.8ms ± 0.9msとなり、一般の方々が感知可能な閾値を下回りました。当社システムは、激しいアクションシーンや複数カメラによるパンニングシーンにおいても、映像のカクツキ(スタットァー)を完全に解消します。特に称賛したいのは、当社システムの熱力学的機能および性能です。40℃の環境下で3日間連続運転しても、システムは安定して動作し続けました。制御センター内のような、高負荷がかかるデジタルディスプレイ設置環境にも最適です。
4台を超えるディスプレイにおけるマスタースレーブ方式の障害モード
4台以上のディスプレイへの拡張は、マスタースレーブ型トポロジーにおける構造的脆弱性を露呈します。マスターコントローラーが負荷を増大させると、単一障害点(SPOF)となり、すべてのディスプレイに対して連鎖的な遅延増加を引き起こします。観測された障害モードには以下が含まれます。
- スレーブディスプレイのクロックドリフト(最低でも毎分2~3 ms)、
- フレームバッファのフル状態(表示コンテンツがフリーズ)
- セカンダリディスプレイにおけるマスタースレーブ同期のフレーム優先順位低下(ドロップフレームの競合解決を優先するための緊急対応)。
これらの問題は、より大規模なグリッドにおいてさらに悪化し、エラー訂正処理がプロセッシングリソースに過剰な負担をかけることになります。ビデオウォール(6台を超えるディスプレイ構成、かつスロットル条件発生前の状態)におけるパフォーマンスベンチマークでは、連続12時間の運用において障害発生率が40%増加することが確認されています。また、ビデオウォールが35℃を超える高温環境で動作する場合、この傾向はさらに悪化します。
再生コントローラーおよびサードパーティ製ビデオウォールシステムとの互換性
ほとんどの第三者製ビデオウォールシステムは、HDMI 2.0およびDisplayPort 1.4入力、および標準信号プロトコルを採用しているため、多くのビデオウォールシステム用プレイバックコントローラーと互換性があります。このため、プレイバックコントローラーは多様なソースへの接続を可能にするとともに、保護コンテンツの表示を制限する障壁となるHDCP 2.3準拠も実現します。表示不具合の解消を支援するため、キャリブレーションツール機能も内蔵されており、画面のベゼル(縁)補正やディスプレイパネル間の色合わせを自動調整できます。プレイバックコントローラーは、表示不具合を解決し、すべてのビデオウォールディスプレイにおいて同期された体験を提供するよう設計されています。また、ビデオウォールディスプレイは、業界標準のIPネットワーク上PTP(Precision Time Protocol)を用いてシステムの同期を図ります。コントローラーは「マスター」または「スレーブ」のいずれかの役割で設定可能であり、これにより、ビデオウォールディスプレイセット内における特定の役割に応じた望ましいコントローラー機能を実現できます。ディスプレイシステムはさらに、エンジニアリングデザイン統合(Engineering Design Integration)またはEDID(Extended Display Identification Data)管理を活用して、ビデオウォールディスプレイのパラメーターを設定・調整します。また、ビデオウォールディスプレイシステムは、表示パラメーターの調整およびフレームレート補間などのビデオウォールディスプレイ機能を提供可能です。プレイバックコントローラーの同期機能は自律的に動作し、他社製ビデオウォールシステムから提供される最新ファームウェアを用いて、ビデオウォール同期機能を提供します。
信頼性の高い同期再生:ファームウェア要件
LCD、LED、OLEDなど、あらゆる種類のディスプレイ画面をフレーム単位で動画再生させるには、ファームウェアレベルでの複雑な調整が必要です。しかし、朗報があります!ファームウェアバージョン3.2.7以降では、異なるディスプレイを混在させた構成においても、16 ms未満のタイミングドリフトが保証されます(3.2.7では、応答時間の差異(1 ms~8 ms)を打ち消すためのスマートアルゴリズムが採用されています)。これに対し、旧バージョンのファームウェアでは、ドリフトが顕著に見られ、4K/60 fpsの動画を15分間連続再生した場合、表示システム間の同期ずれが最大43 msに達することが観測されています。一方、3.2.7以降のバージョンでは、時間経過による同期維持が可能となっています。さらに、旧バージョンのファームウェアには、3×3ディスプレイアレイにおけるマスターコントローラー設定に支障をきたす未解決のメモリ管理問題がありました。新バージョンでは、過去に設置済みまたは新たに設置されたパネルの応答時間のばらつきを自動的に補正するオフセット調整機能が内蔵されており、従来のように手動によるオフセット計算の調整を必要としなくなりました。
その結果は?ディスプレイが同時に更新されるように整列します。設置されているディスプレイが異なる場合、再生中の視覚的な乱れ(ちらつきなど)を回避するためには、少なくともバージョン3.2.7へのファームウェアアップグレードが必要です。
よくある質問
精密時刻プロトコル(PTP)とは何ですか?
精密時刻プロトコル(PTP)は、ネットワーク接続されたコンピュータシステム向けの時刻同期プロトコルです。ネットワーク時刻プロトコル(NTP)よりも高精度な代替手段であり、通常、マイクロ秒単位で測定される精度での時刻同期を実現できます。
なぜ同期再生にはファームウェアバージョン3.2.7が必要なのですか?
ファームウェアバージョン3.2.7には、更新されたアルゴリズムおよび、異なるメーカーのビデオパネル間における同期レベルを向上させるための内蔵データベースが含まれています。また、タイミング精度の問題およびそれによって引き起こされる再生中の視覚的な乱れ(ちらつきなど)も解消します。
Skyworth製の再生コントローラーは、Skyworthブランド以外のビデオウォールでも使用できますか?
はい、Skyworthのプレイバックコントローラーは、他社製のビデオウォールでも、推奨される最新ファームウェアアップデートが適用されている限り、使用可能です。
グリッド構成を3×3を超えて拡張した場合の影響にはどのようなものがありますか?
フレームのスキップによりタイミングのずれが生じ、映像と音声の同期に問題が発生する可能性があります。
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