Windows 10で動画やデスクトップの画面を120Hz対応モニタに120fpsで出力する仕組みについて、疑問を持っている方も多いかもしれません。特に、動画ファイルが29.97fpsや60fpsである中、どのようにしてグラフィックボードから120fpsにアップコンバートしてモニタに送信しているのかについて、この記事ではその仕組みをわかりやすく解説します。
画面出力とフレームレートの基本
まず、フレームレート（fps）とは、1秒間に表示される画像の枚数を示します。例えば、29.97fpsの動画は1秒間に約30枚の画像を表示します。一方、モニタが120Hz対応ということは、1秒間に最大120回画面を更新できることを意味します。
これにより、例えば60fpsの動画を120Hzモニタで再生すると、モニタは1秒間に2回のリフレッシュサイクルを使って60fpsのフレームを表示し、結果として滑らかな表示が可能になります。しかし、120fpsにアップコンバートする場合は、いくつかのテクニックが使用されます。
グラフィックボードによるフレームレートのアップコンバート
グラフィックボード（GPU）は、出力されるフレームレートをモニタのリフレッシュレートに合わせるための処理を行います。この処理には「フレーム補間」や「アップコンバート技術」が使用されることがあります。
フレーム補間とは、元の動画のフレームを元に新しいフレームを計算して生成する技術です。これにより、元の動画が60fpsでも120fpsに近いフレーム数を提供し、滑らかな映像を実現できます。例えば、グラボが60fpsの動画から120fpsを生成するために、60fpsと60fpsの間に補間フレームを挿入することで、視覚的な違和感を減少させることができます。
動画のフレームレート変換
動画ファイルが29.97fpsや60fpsであっても、GPUはこれらのフレームレートをモニタのリフレッシュレートに合わせて補完します。例えば、29.97fpsの動画を120Hzモニタで表示する場合、GPUはフレーム補間を行い、元の29.97fpsのフレームを元にして新しいフレームを生成し、120fpsに変換することができます。
このプロセスは、通常ハードウェアエンコードや専用のソフトウェアを用いて効率的に行われ、視覚的な違和感を最小限に抑えつつ、スムーズな映像を提供します。
モニタ側の120Hz表示とグラフィックボードの同期
モニタが120Hz対応である場合、グラフィックボードはこのリフレッシュレートに合わせて出力を調整します。モニタが120Hzであっても、もし出力が60fpsやそれ以下の場合、モニタはそのフレーム数に合わせて表示しますが、補間技術を用いることでより滑らかな映像表示が可能になります。
たとえば、ゲームや映像編集などのアプリケーションでは、GPUとモニタが協力してフレームレートの補完を行い、結果として非常にスムーズな映像体験が提供されます。
まとめ
Windows 10のシステムで120Hzモニタに120fpsを表示するためには、グラフィックボードがフレーム補間やアップコンバートを行い、元の動画やデスクトップのフレームレートを120fpsに変換する技術が使われます。これにより、120Hzモニタにおいて滑らかな表示が可能となり、視覚的に快適な体験が得られます。
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