HDMI audio/video sučelje je sveprisutno. Naći ćete ih u televizorima, digitalnim set-top box uređajima, DVD i Blu-ray playerima, igraćim konzolama, kamkorderima, digitalnim fotoaparatima, pa čak i nekim pametnim telefonima.
Također možete pronaći HDMI priključke na većini potrošačkih stolnih i prijenosnih računala. Niti jedan moderni monoblok ne može bez ovog priključka, koji vam omogućuje spajanje igraće konzole ili digitalnog televizijskog prijemnika na vaše računalo i time proširite raspon mogućnosti za njegovu upotrebu.
Ali dok potvrđujete sveprisutnost HDMI-ja, možda zaboravljate na još jedan digitalni audio/video standard: DisplayPort. Iako ga možete pronaći u rangu s HDMI-jem u mnogim "naprednim" modelima monitora, ugrađenim video karticama i prijenosnim računalima tzv. "poslovne klase", ovaj se konektor rijetko može naći na Windows osobnim računalima namijenjenim općem potrošaču. .
Oba ova sučelja, HDMI i DisplayPort, mogu prenijeti digitalni video i audio visoke rezolucije od izvora do zaslona. Koja je onda razlika među njima? Pokušat ćemo što potpunije i jasnije odgovoriti na ovo pitanje, počevši od povijesti nastanka ova dva standarda, kao i njihovih nositelja autorskih prava.
Kratka povijest dvaju sučelja
HDMI standard (High Definition Multimedia Interface) nastao je 2002. godine kao suradnja između renomiranih divova potrošačke elektronike, uključujući Panasonic, Philips, Silicon Image, Sony i Toshiba. Danas ovaj razvoj u potpunosti kontrolira HDMI Licensing, koji je pak podružnica u potpunom vlasništvu Silicon Imagea. Proizvođači elektronike moraju plaćati autorske naknade za korištenje HDMI priključka u svojim uređajima.
DisplayPort specifikacija razvijena je i ostaje pod kontrolom Video Electronics Standards Association (VESA), snažnog konzorcija proizvođača od AMD-a do ZIPS Corporation-a. DisplayPort je debitirao 2006. godine kao dio nastojanja da se istisne mnogo stariji standard VGA (Video Graphics Array, analogno sučelje prvi put predstavljeno 1987.) i DVI (Digital Video Interface, rođeno 1999.) koji su se prethodno koristili u računalnim monitorima. DisplayPort je besplatan.
HDMI i DisplayPort konektori i njihove veličine
HDMI konektori imaju 19 pinova i najčešće se nalaze u tri veličine: tip A (standard), tip C (mini) i tip D (mikro). Od njih, tip A je mnogo češći od ostalih.
Mnogo rjeđe korišteni tip B ima prošireni video kanal za prijenos slika razlučivosti iznad 1080p. Druga vrsta HDMI konektora, tip E, koristi se za povezivanje vanjskih uređaja s medijskim sustavima automobila.
Većina HDMI priključaka opremljena je frikcijskom bravom, što znači da je utikač čvrsto umetnut u utičnicu kako bi se osigurala sigurna veza između kontakata. Međutim, neki proizvođači razvijaju vlastite brave kako bi spriječili da se žica slučajno izvuče iz utičnice. Iz očitih razloga, priključci tipa E moraju biti opremljeni takvim bravama, na primjer.
.jpg)
Tri vrste HDMI konektora s kojima ćete se najvjerojatnije susresti (s lijeva na desno): standardni, mini, mikro
DisplayPort konektori imaju 20 pinova i dolaze u dvije veličine: DisplayPort i Mini DisplayPort (potonji je konektor izbora za Microsoft Surface Pro tablet). Zanimljivo je da sučelje kontrolera Thunderbolt iz Intela kombinira mogućnosti Mini DisplayPort-a i, osim toga, PCI Express podatkovne veze - međutim, to je izvan opsega našeg članka.
Iako većina DisplayPort konektora pune veličine ima mehanizam za zaključavanje kako bi se spriječilo slučajno izvlačenje žice, službena specifikacija ovu opciju ne smatra obveznom.
Možete pronaći mikro HDMI D konektor na nekim pametnim telefonima i tabletima, ali nijedan proizvođač elektronike osim Microsofta ne uključuje Mini DisplayPort na svojim prijenosnim uređajima. Brava je vrlo često prisutna na DisplayPort konektorima pune veličine, ali čak su i HDMI tip A konektori izuzetno rijetko opremljeni ovom korisnom stvarčicom.
HDMI i DisplayPort kabeli - što su oni?
Najveći problem s varijantama HDMI kabela je to što ih trenutno postoje četiri, a peta je na putu koja će implementirati nedavno objavljenu specifikaciju HDMI 2.1. Međutim, veliki broj starijih kabela nema oznake koje objašnjavaju njihove mogućnosti i propusnost.
Međutim, korištenje HDMI kabela koji nije prikladan za određeni zadatak prepuno je problema kao što su kvarovi u prijenosu ili izobličenje slike, pojava artefakata u okviru i desinkronizacija slike i zvuka.
Pogledajmo pobliže četiri trenutne vrste HDMI kabela.
- Standardni HDMI kabel: pruža dovoljnu širinu kanala samo za video rezolucije 720p i 1080i. Dizajniran za spajanje bilo kojih kućnih uređaja nezahtjevnih parametara (DVD playeri, satelitski TV prijemnici, plazma i paneli s tekućim kristalima...). Proračunska opcija za konvencionalne izvore signala i prijemnike. Prikladno za one koji ne zahtijevaju visoku kvalitetu slike i zvuka.
- Standardni HDMI kabel s ethernetom: ima isti kanal, plus dodatno podržava dvosmjerni Ethernet HDMI kanal za prijenos podataka do 100 Mbit/s. Omogućuje uređaju primanje brze internetske veze i istovremenu distribuciju sadržaja primljenog s mreže na druge uređaje povezane putem HDMI-ja. Za razliku od kabela, Standard podržava tehnologiju Audio Return Channel, koja omogućuje prijenos audio podataka bez korištenja S/PDIF audio veze (bez dodatnog kabela).
- HDMI kabel velike brzine: pruža širi kanal, sposoban za prijenos videa rezolucije 1080p i 4K (4096x2160). Podržava tehnologiju Audio Return Channel i gotovo sve video formate, uključujući Deep Color i 3D. Dizajniran za spajanje visokokvalitetnih uređaja (Blu-ray i HDD playeri, plazma i LCD paneli, satelitski TV prijemnici). No, pruža maksimalnu brzinu osvježavanja od samo 24 Hz, što je u redu za filmove, ali užasno za video igre.
- High Speed HDMI kabel s ethernetom: podržava široki kanal i sve iste tehnologije kao High Speed HDMI kabel, a dodatno pruža HDMI Ethernet do 100 Mbps.
.jpg)
Obavezno kupite High Speed HDMI kabel ako ga namjeravate koristiti za prijenos videa s računala ili Blu-ray playera na monitor pri 1080p ili više (Ethernet podrška nije obavezna)
Sve četiri vrste kabela podržavaju tehnologiju ARC (Audio Return Channel), koja TV-u omogućuje slanje audio podataka natrag na A/V prijamnik. Bez njega biste morali spojiti drugi kabel za prijenos zvuka (imajte na umu da ako se pretplatite na kabelsku ili satelitsku televiziju i koristite digitalni set-top box, možete bez ARC-a).
HDMI specifikacija ne navodi maksimalnu duljinu kabela, niti postavlja ograničenja na materijal koji se koristi za njegovu izradu. Bakrena žica je najpopularniji materijal, ali osim toga, HDMI signali mogu putovati kroz CAT 5 ili CAT 6 kabel (udaljenosti do 50 metara), koaksijalni kabel (do 90 metara) ili optička vlakna (preko 100 metara), prema HDMI Licensing LLC.
“Aktivni” HDMI kabeli imaju integrirane sklopove ugrađene u njih za pojačavanje signala. Aktivni kabeli mogu biti duži i tanji od pasivnih (što je kabel tanji, to je manja vjerojatnost da će se slomiti i pokvariti ako se treba previše savijati).
DisplayPort kabele puno je lakše opisati: dolaze u samo jednoj vrsti!
Trenutna verzija, DisplayPort 1.3, pruža dovoljno moćan kanal za prijenos videa rezolucije do 3840x2160 piksela s brzinom osvježavanja od 60 Hz i podržava sve uobičajene 3D video formate. DisplayPort kabeli također mogu prenositi višekanalni digitalni zvuk. S druge strane, DisplayPort ne može prenositi ethernet podatke, a ovaj standard također ne podržava Audio Return Channel tehnologiju.
.jpg)
Dvije vrste DisplayPort konektora - standardni i mini
Uz dodatak jednostavnog adaptera, DisplayPort kabel može povezati DisplayPort izvor s VGA zaslonom (iznimno korisna opcija ako trebate spojiti prijenosno računalo na stariji video projektor). Tu su i adapteri za spajanje DisplayPort izvora na DVI ili HDMI zaslon s jednom vezom. HDMI kabel se može spojiti i preko adaptera na DVI sučelje, ali to je sve.
Pasivni bakreni DisplayPort kabel sposoban je prenijeti iznimno velike količine podataka (primjerice, video razlučivosti 3840x2160) u duljini do dva metra. Ako želite koristiti pasivni bakreni DisplayPort kabel od 50 stopa, ovaj će standard ograničiti vaše potencijalne količine prijenosa na razlučivost od 1080p. Ali specifikacije su konzervativne i napravljene su s rezervom; u praksi je kabel od 15 metara sposoban prenijeti dovoljno bitova da podrži razlučivost od 2560x1600 (ovo je izvrsno za 30-inčni monitor).
Aktivni bakreni DisplayPort kabel, koji napaja pojačalo signala ugrađeno u konektor, može prenositi video razlučivosti 2560x1600 preko 20 metara. Konačno, DisplayPort optički kabeli mogu biti dugi više stotina metara.
Koliko uređaja možete spojiti putem HDMI i DisplayPort?
Svaki HDMI kabel može nositi jedan video stream i jedan audio stream istovremeno, što je dovoljno za podršku samo jednog zaslona. Ovo je dovoljno ako spojite samo jedan monitor ili televizijski panel, ali danas mnogi ljudi koriste više od jednog monitora.
Jedno DisplayPort sučelje može podržati do četiri monitora s rezolucijom od 1920x1200 piksela svaki ili dva monitora s rezolucijom od 2560x1600 piksela, pri čemu svaki zaslon prima svoj neovisni video i audio stream. A budući da neki GPU-i mogu podržati više DisplayPort sučelja, imate mogućnost povezivanja do šest kompatibilnih monitora iz jednog izvora na jedan kabel.
Pa koje je sučelje bolje - HDMI ili DisplayPort?
HDMI je prvenstveno dizajniran za mainstream potrošačku elektroniku: Blu-ray playere, televizore, video projektore i slično. Ako razumijete složenu klasifikaciju kabela prema namjeni i mogućnostima, ovaj standard pruža mogućnosti koje DisplayPort konektori ne mogu. U međuvremenu, DisplayPort je stvoren uglavnom kao univerzalno sučelje posebno za računalne zaslone, tako da ovaj standard ne zamjenjuje, već nadopunjuje HDMI.
Nažalost, čini se da mnogi proizvođači računala - posebno proizvođači prijenosnih računala za široku potrošnju i računala sve-u-jednom - misle da je dovoljno opremiti ih HDMI priključkom. Nadamo se da će se ovo mišljenje promijeniti, jer DisplayPort prosječnim potrošačima može pružiti barem onoliko vrijednosti koliko je dugo pružao poslovnim korisnicima.
HDMI je tu da ostane i prilično smo uzbuđeni zbog toga, ali vrijeme je da računalna industrija ljubaznije gleda na DisplayPort standard.
Trebate li DisplayPort?
Kao što smo ranije rekli, HDMI standard je sveprisutan. Ovo sučelje prisutno je na gotovo svakom televizijskom panelu, a svaki će monitor potrošačkog računala biti opremljen njime. Vjerojatno ga možete pronaći i na većini ugrađenih video kartica, na prijenosnim računalima, sistemskim jedinicama gotovih računala i u svakom računalu sve u jednom.
Ali monitori, stolna računala i monoblokovi više razine bit će opremljeni DisplayPort konektorima uz HDMI. Što se tiče prijenosnih računala, njima, naravno, nedostaje prostora za smještaj priključaka. No, skuplji poslovni modeli također će biti opremljeni DisplayPort sučeljem.
Ako planirate koristiti svoje prijenosno računalo sa samostojećim monitorom, nećete požaliti ako platite nešto više za model opremljen DisplayPort konektorom. Sposobnost podržavanja višestrukih zaslona istovremeno i mogućnost povezivanja gotovo bilo koje vrste monitora putem jeftinih adaptera pruža značajno veću fleksibilnost nego što može ponuditi sam HDMI.
Na izbor video kartice također može utjecati monitor koji imate ili planirate kupiti. Ili čak monitori (množina). Dakle, za moderne LCD monitore s digitalnim ulazima vrlo je poželjno da video kartica ima DVI, HDMI ili DisplayPort konektor. Srećom, sada sva moderna rješenja imaju takve priključke, a često i sve zajedno. Još jedna suptilnost je da ako vam je potrebna rezolucija veća od 1920x1200 putem digitalnog DVI izlaza, morate spojiti video karticu na monitor pomoću konektora i kabela koji podržava Dual-Link DVI. Međutim, sada s tim više nema problema. Pogledajmo glavne konektore koji se koriste za povezivanje uređaja za prikaz informacija.
Analog D-Sub konektor (poznat i kao VGA-izlaz ili DB-15F)
Ovo je odavno poznati i poznati 15-pinski konektor za povezivanje analognih monitora. Kratica VGA je kratica za video grafički niz (pixel array) ili video grafički adapter (video adapter). Priključak je dizajniran za izlaz analognog signala, na čiju kvalitetu mogu utjecati mnogi različiti čimbenici, poput kvalitete RAMDAC-a i analognih sklopova, tako da kvaliteta rezultirajuće slike može varirati na različitim video karticama. Osim toga, u modernim video karticama manje se pažnje posvećuje kvaliteti analognog izlaza, a za dobivanje jasnih slika u visokim razlučivostima bolje je koristiti digitalnu vezu.
D-Sub konektori su zapravo bili jedini standard do raširenosti LCD monitora. Takvi se izlazi još uvijek često koriste za spajanje LCD monitora, ali samo proračunskih modela koji nisu prikladni za igranje. Za povezivanje modernih monitora i projektora preporuča se korištenje digitalnih sučelja, od kojih je jedno od najčešćih DVI.
Priključak DVI(varijacije: DVI-I I DVI-D)
DVI je standardno sučelje koje se najčešće koristi za izlaz digitalnog videa na sve osim na najjeftinije LCD monitore. Na fotografiji je prilično stara video kartica s tri konektora: D-Sub, S-Video i DVI. Postoje tri vrste DVI konektora: DVI-D (digitalni), DVI-A (analogni) i DVI-I (integrirani - kombinirani ili univerzalni):
DVI-D- isključivo digitalna veza, kojom se izbjegavaju gubici kvalitete zbog dvostruke konverzije digitalnog signala u analogni i iz analognog u digitalni. Ovaj način povezivanja daje najkvalitetniju sliku, daje signal samo u digitalnom obliku, na njega se mogu spojiti digitalni LCD monitori sa DVI ulazima ili profesionalni CRT monitori sa ugrađenim RAMDAC i DVI ulazom (vrlo rijetki primjerci, pogotovo sada ). Ovaj se konektor razlikuje od DVI-I u fizičkoj odsutnosti nekih kontakata, a DVI-to-D-Sub adapter, o kojem će biti riječi kasnije, ne može se priključiti na njega. Najčešće se ova vrsta DVI koristi u matičnim pločama s integriranom video jezgrom; rjeđe je na video karticama.
DVI-A- Ovo je prilično rijetka vrsta analogne veze putem DVI-ja, dizajnirana za izlaz analogne slike na CRT prijemnike. U ovom slučaju signal je degradiran zbog dvostruke digitalno-analogne i analogno-digitalne pretvorbe, njegova je kvaliteta jednaka standardnoj VGA vezi. Gotovo nikad u prirodi.
DVI-I je kombinacija dviju gore opisanih opcija, sposoban za prijenos analognih i digitalnih signala. Ova vrsta se najčešće koristi u video karticama; univerzalna je i, koristeći posebne adaptere koji dolaze s većinom video kartica, možete na njega spojiti i obični analogni CRT monitor s DB-15F ulazom. Ovako izgledaju ovi adapteri:
Sve moderne video kartice imaju najmanje jedan DVI izlaz ili čak dva univerzalna DVI-I konektora. D-Subs najčešće nema (ali se mogu spojiti pomoću adaptera, vidi gore), osim, opet, proračunskih modela. Za prijenos digitalnih podataka koristi se ili jednokanalno DVI Single-Link rješenje ili dvokanalno Dual-Link rješenje. Single-Link format prijenosa koristi jedan TMDS odašiljač (165 MHz) i Dual-Link dva, udvostručuje propusnost i omogućuje rezolucije zaslona veće od 1920x1080 i 1920x1200 na 60Hz, podržavajući načine vrlo visoke rezolucije, poput 2560x1600. Stoga će vam za najveće LCD monitore visoke razlučivosti, poput modela od 30 inča, kao i za monitore dizajnirane za prikaz stereo slike, svakako trebati video kartica s dvokanalnim DVI Dual-Link ili HDMI izlazom verzije 1.3.
Priključak HDMI
Nedavno je novo potrošačko sučelje postalo široko rasprostranjeno - Multimedijsko sučelje visoke razlučivosti. Ovaj standard omogućuje istovremeni prijenos vizualnih i audio informacija preko jednog kabela, dizajniran je za televiziju i kino, ali ga korisnici računala također mogu koristiti za izlaz video podataka pomoću HDMI priključka.
Na slici lijevo je HDMI, desno je DVI-I. HDMI izlazi na video karticama danas su dosta česti, a takvih je modela sve više, pogotovo kada su u pitanju video kartice namijenjene izradi medijskih centara. Gledanje videa visoke razlučivosti na računalu zahtijeva video karticu i monitor koji podržavaju HDCP zaštitu sadržaja, spojene HDMI ili DVI kabelom. Video kartice ne moraju nužno imati HDMI konektor na ploči; u drugim slučajevima, HDMI kabel se također može spojiti preko adaptera na DVI:
HDMI je najnoviji pokušaj standardizacije univerzalne povezivosti za digitalne audio i video aplikacije. Odmah je dobio snažnu podršku divova elektroničke industrije (skupina tvrtki uključenih u razvoj standarda uključuje tvrtke poput Sonyja, Toshibe, Hitachija, Panasonica, Thomsona, Philipsa i Silicon Imagea), te većine modernih izlaznih uređaja visoke razlučivosti imati iako bi postojao jedan takav konektor. HDMI vam omogućuje prijenos zvuka i videa zaštićenog od kopiranja u digitalnom formatu putem jednog kabela; prva verzija standarda temeljila se na propusnosti od 5 Gbps, a HDMI 1.3 proširio je ovu granicu na 10,2 Gbps.
HDMI 1.3 je ažurirana standardna specifikacija s povećanom propusnošću sučelja, povećanom frekvencijom takta na 340 MHz, što vam omogućuje povezivanje zaslona visoke razlučivosti koji podržavaju više boja (formati s dubinom boja do 48 bita). Nova verzija specifikacije također definira podršku za nove Dolby standarde za prijenos komprimiranog zvuka bez gubitka kvalitete. Osim toga, pojavile su se i druge inovacije; specifikacija 1.3 opisala je novi mini-HDMI konektor, manje veličine u usporedbi s originalom. Takvi se priključci također koriste na video karticama.
HDMI 1.4b je najnovija nova verzija ovog standarda, objavljena ne tako davno. HDMI 1.4 uveo je sljedeće glavne inovacije: podršku za stereo format prikaza (također nazvan "3D") s prijenosom okvir po okvir i aktivnim naočalama za gledanje, podršku za Fast Ethernet vezu HDMI Ethernet kanal za prijenos podataka, audio povratni kanal, koji omogućuje digitalni audio koji se prenosi u obrnutom smjeru, podrška za formate rezolucije 3840x2160 do 30 Hz i 4096x2160 do 24 Hz, podrška za nove prostore boja i najmanji mikro-HDMI konektor.
U HDMI 1.4a, podrška za stereo zaslon značajno je poboljšana, s novim načinima rada Side-by-Side i Top-and-Bottom uz 1.4 specifikacijske načine rada. I na kraju, vrlo nedavno ažuriranje HDMI 1.4b standarda dogodilo se prije samo nekoliko tjedana, a inovacije ove verzije još su nepoznate široj javnosti, a na tržištu još nema uređaja s njegovom podrškom.
Zapravo, prisutnost HDMI konektora na video kartici nije potrebna, u mnogim slučajevima može se zamijeniti adapterom s DVI na HDMI. Jednostavan je i stoga uključen u većinu modernih video kartica. Štoviše, moderni grafički procesori imaju ugrađeni audio čip neophodan za podršku prijenosa zvuka preko HDMI-ja. Na svim modernim AMD i NVIDIA video karticama nema potrebe za vanjskim audio rješenjem i pripadajućim spojnim kabelima, kao ni za prijenosom zvuka s vanjske zvučne kartice.
Prijenos video i audio signala putem jednog HDMI konektora tražen je prvenstveno na karticama srednje i niže klase, koje se ugrađuju u male i tihe barebone koji se koriste kao medijski centri, iako se HDMI često koristi u rješenjima za igre, uglavnom zbog širenja kućanskih aparata s ovim priključcima.
Priključak
Postupno se uz uobičajena video sučelja DVI i HDMI na tržištu pojavljuju i rješenja s DisplayPort sučeljem. Single-Link DVI prenosi video signal rezolucije do 1920x1080 piksela, frekvencije 60 Hz i 8 bita po komponenti boje, Dual-Link omogućuje prijenos 2560x1600 na frekvenciji od 60 Hz, ali već 3840x2400 piksela pod istim uvjeti za Dual-Link Link DVI nisu dostupni. HDMI ima gotovo ista ograničenja; verzija 1.3 podržava prijenos signala razlučivosti do 2560x1600 piksela pri frekvenciji od 60 Hz i 8 bita po komponenti boje (pri nižim razlučivostima - 16 bita). Iako su maksimalne mogućnosti DisplayPort-a nešto veće od Dual-Link DVI-a, samo 2560x2048 piksela na 60 Hz i 8 bita po kanalu boja, on ima podršku za 10-bitnu boju po kanalu u rezoluciji 2560x1600, kao i 12 bita za 1080p format.
Prvu verziju DisplayPort digitalnog video sučelja usvojila je VESA (Video Electronics Standards Association) u proljeće 2006. godine. Definira novo univerzalno digitalno sučelje, bez licenci i naknade, dizajnirano za povezivanje računala i monitora, kao i druge multimedijske opreme. VESA DisplayPort grupa koja promovira standard uključuje velike proizvođače elektronike: AMD, NVIDIA, Dell, HP, Intel, Lenovo, Molex, Philips, Samsung.
DisplayPortu je glavni konkurent HDMI konektor koji podržava HDCP zaštitu od pisanja, iako je više namijenjen povezivanju potrošačkih digitalnih uređaja poput playera i HDTV panela. Još jedan konkurent se prije mogao nazvati Unified Display Interface - jeftinija alternativa HDMI i DVI konektorima, ali njegov glavni programer, Intel, odbio je promovirati standard u korist DisplayPort-a.
Nepostojanje licencnih naknada je važno za proizvođače, jer da bi koristili HDMI sučelje u svojim proizvodima, oni su dužni platiti licencne naknade HDMI Licensingu, koji zatim dijeli sredstva između nositelja prava na standard: Panasonic, Philips , Hitachi, Silicon Image, Sony, Thomson i Toshiba. Napuštanje HDMI-ja u korist sličnog "besplatnog" univerzalnog sučelja uštedjet će proizvođačima video kartica i monitora mnogo novca - jasno je zašto im se svidio DisplayPort.
Tehnički, DisplayPort konektor podržava do četiri podatkovne linije, od kojih svaka može prenijeti 1,3, 2,2 ili 4,3 gigabita/s, za ukupno do 17,28 gigabita/s. Podržani su načini s dubinom boje od 6 do 16 bita po kanalu boje. Dodatni dvosmjerni kanal, dizajniran za prijenos naredbi i kontrolnih informacija, radi brzinom od 1 megabit/s ili 720 megabit/s i koristi se za servisiranje rada glavnog kanala, kao i prijenos VESA EDID i VESA MCCS signale. Također, za razliku od DVI-ja, taktni signal se prenosi duž signalnih linija, a ne odvojeno, i dekodira ga prijemnik.
DisplayPort ima dodatnu DPCP (DisplayPort Content Protection) mogućnost zaštite od kopiranja koju je razvio AMD i koristi 128-bitno AES kodiranje. Odaslani video signal nije kompatibilan s DVI i HDMI, ali je prema specifikaciji njihov prijenos dopušten. Trenutno DisplayPort podržava maksimalnu brzinu prijenosa podataka od 17,28 gigabita/s i razlučivost od 3840x2160 pri 60 Hz.
Glavne razlikovne značajke DisplayPort-a: otvoreni i proširivi standard; podrška za RGB i YCbCr formate; podrška za dubinu boje: 6, 8, 10, 12 i 16 bita po komponenti boje; puni prijenos signala na 3 metra, a 1080p na 15 metara; podrška za 128-bitno AES kodiranje DisplayPort Content Protection, kao i 40-bit High-bandwidth Digital Content Protection (HDCP 1.3); veća propusnost u usporedbi s Dual-Link DVI i HDMI; prijenos više tokova preko jedne veze; kompatibilnost s DVI, HDMI i VGA pomoću adaptera; jednostavno proširenje standarda kako bi se zadovoljile promjenjive potrebe tržišta; vanjske i unutarnje veze (spajanje LCD panela u prijenosnom računalu, zamjena unutarnjih LVDS veza).
Ažurirana verzija standarda, 1.1, pojavila se godinu dana nakon 1.0. Njegove inovacije uključuju podršku za HDCP zaštitu od kopiranja, važnu pri gledanju zaštićenog sadržaja s Blu-ray diskova i HD DVD-a, te podršku za optičke kabele uz konvencionalne bakrene kabele. Potonji vam omogućuje prijenos signala na još veće udaljenosti bez gubitka kvalitete.
DisplayPort 1.2, odobren 2009. godine, udvostručio je propusnost sučelja na 17,28 gigabita/s, dopuštajući mu da podržava veće rezolucije, stope osvježavanja zaslona i dubinu boja. Također, u 1.2 se pojavila podrška za prijenos više streamova preko jedne veze za povezivanje više monitora, podrška za stereo formate prikaza i xvYCC, scRGB i Adobe RGB prostore boja. Pojavio se i manji Mini-DisplayPort konektor za prijenosne uređaje.
Eksterni DisplayPort konektor pune veličine ima 20 pinova, njegova fizička veličina može se usporediti sa svim poznatim USB konektorima. Nova vrsta konektora već se može vidjeti na mnogim modernim video karticama i monitorima; izgleda slično kao i HDMI i USB, ali također može biti opremljen zasunima na konektorima, sličnim onima koji se nalaze u Serial ATA.
Prije nego što je AMD kupio ATI, potonji je početkom 2007. godine najavio isporuku video kartica s DisplayPort konektorima, ali je spajanje kompanija odgodilo ovo pojavljivanje neko vrijeme. Naknadno je AMD najavio DisplayPort kao standardni konektor unutar Fusion platforme, što podrazumijeva unificiranu arhitekturu centralnog i grafičkog procesora u jednom čipu, kao i buduće mobilne platforme. NVIDIA drži korak sa svojim rivalima izdavanjem širokog raspona grafičkih kartica s omogućenim DisplayPortom.
Među proizvođačima monitora koji su najavili podršku i najavili DisplayPort proizvode prvi su Samsung i Dell. Naravno, takvu su podršku prvi dobili novi monitori s velikom dijagonalom zaslona i visokom rezolucijom. Tu su adapteri DisplayPort-to-HDMI i DisplayPort-to-DVI, kao i DisplayPort-to-VGA, koji digitalni signal pretvara u analogni. To jest, čak i ako video kartica sadrži samo DisplayPort konektore, oni se mogu spojiti na bilo koju vrstu monitora.
Uz gore navedene priključke, starije video kartice također ponekad imaju kompozitni priključak i S-Video (S-VHS) s četiri ili sedam pinova. Najčešće se koriste za izlaz signala na zastarjele analogne televizijske prijamnike, a čak i na S-Video kompozitni signal se često miješa, što negativno utječe na kvalitetu slike. S-Video je bolje kvalitete od kompozitnog tulipana, ali oba su lošija od YPbPr komponentnog izlaza. Ovaj konektor nalazi se na nekim monitorima i televizorima visoke razlučivosti; signal se preko njega prenosi u analognom obliku i po kvaliteti je usporediv s D-Sub sučeljem. Međutim, u slučaju modernih video kartica i monitora, obraćanje pozornosti na sve analogne priključke jednostavno nema smisla.
Prije otprilike 10 godina - što znači u prošlom stoljeću za računalnu tehnologiju - VGA sučelje, koje je IBM razvio još 1987. godine, korišteno je za povezivanje sistemske jedinice osobnog računala s monitorom. Računalo je digitalni uređaj, a CRT monitor je analogni, tako da je grafička kartica osobnog računala generirala analogni izlazni video signal, koji se prenosio na monitor pomoću VGA sučelja. To je svima odgovaralo, tim više što je standardna dijagonala monitora bila 14, 15, pa 17 inča, a VGA propusnost bila je dovoljna za prijenos signala potrebne razlučivosti i broja slika u sekundi.
Pojavom LCD monitora situacija se promijenila. LCD monitor je digitalni uređaj, ali korisnici su uglavnom imali video kartice s VGA sučeljem u svojim računalima, a proizvođači video kartica nisu se odmah predomislili. Stoga su prvi LCD monitori bili opremljeni VGA sučeljem i analogno-digitalnim pretvaračem.
DVI je potpuno digitalno sučelje koje je dizajnirano za povezivanje sistemskih jedinica s monitorima, te stoga nije bio osiguran prijenos zvuka, a udaljenost na koju se mogao prenositi signal bila je mala, svega nekoliko metara.
Nastala je čudna situacija: analogni signal postojao je samo u kabelu koji povezuje video karticu s monitorom. Jasno je da ova situacija nije odgovarala inženjerima, te su razmišljali o stvaranju novog digitalnog sučelja. Ovo sučelje razvio je konzorcij Digital Display Working Group i nazvano je DVI (Digital Video Interface). Prva verzija sučelja predstavljena je 1999. godine.
Ovo je već bilo potpuno digitalno sučelje, ali je u početku bilo namijenjeno upravo za povezivanje sistemskih jedinica s monitorima, te stoga nije bio osiguran prijenos zvuka, a udaljenost na koju se mogao prenositi signal bila je mala, samo nekoliko metara, a ako je bila potrebna veća udaljenost, trebalo je koristiti tzv aktivni proširivači sučelja.
Od 2008. godine omogućen je prijenos zvuka putem DVI-ja, uz određena ograničenja i rezerve.
DVI sučelje dostupno je u dvije verzije: DVI-I i DVI-D. Prva opcija omogućuje prijenos VGA signala, ali nije moguć istovremeni prijenos analognog i digitalnog signala: ili je ili.
Uvođenje HDMI sučelja, za razliku od DVI, objašnjava se ne samo i ne toliko tehničkim razlozima. Vlasnici multimedijskih sadržaja dužni su ih zaštititi od neovlaštenog kopiranja
DVI je dizajniran s rezervom za budućnost: postojao je u Single Link i Dual Link inačicama s dvostrukom širinom pojasa, međutim, kao što se često događa u visokoj tehnologiji, sve mogućnosti DVI-ja pokazale su se neiskorištenim, jer je zamijenjen novo HDMI sučelje (High Definition Multimedia Interface - sučelje za multimediju visoke razlučivosti). Prva verzija sučelja predstavljena je 2002. godine, a prošle godine pojavila se aktualna verzija 2.0.
Međutim, uvođenje HDMI sučelja, za razliku od DVI, objašnjava se ne samo i ne toliko tehničkim razlozima. Vlasnici multimedijskog sadržaja morali su ga zaštititi od neovlaštenog kopiranja, pa je HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection) uključen u HDMI. Prema programerima, digitalni sadržaj visoke razlučivosti ne može ostaviti uređaje koji ga obrađuju u nekriptiranom obliku. Ovo rješenje stvorilo je priličnu količinu problema korisnicima, ali što je najvažnije, HDCP sustav zahtijeva naknade za licenciranje: minimalno 4 centa za svaki uređaj (15 centi ako HDMI logo nije naznačen na proizvodu i u reklamnim materijalima). A ako se uzme u obzir broj licenci u tipičnom multimedijskom sustavu, razumljivo je nezadovoljstvo proizvođača (slika 2).
Nastala je situacija koja podsjeća na dugogodišnji sukob između IEEE-1394 i USB standarda, kada je Appleova nerazumna politika licenciranja dovela do općeg napuštanja ovog tehnički vrlo dobrog (u to vrijeme) standarda.
Nešto slično dogodilo se i sada. VESA je 2007. predstavila specifikaciju 1.1 DisplayPort sučelja, koja je tehnički naprednija od HDMI-ja, i što je najvažnije, ne zahtijeva nikakve naknade za licencu. Rezultat je bio trenutačan. Do ljeta 2011. DisplayPort je bio standard za nove proizvode obitelji Apple Macintosh. Najnovija generacija Appleovih monitora (Apple LED Cinema Display) podržavala je isključivo DisplayPort ulaz. Računala MacBook, MacBook Pro, MacBook Air imaju DisplayPort izlaz, na koji se preko posebnog adaptera može spojiti i DVI ili VGA monitor. Mac mini računala imaju DisplayPort i DVI izlaze. Do danas je Mini DisplayPort zamijenjen sličnim izgledom, ali naprednijim Thunderbolt sučeljem, koje je kompatibilno s njim unazad.
VESA je 2007. predstavila specifikaciju 1.1 DisplayPort sučelja, koja je tehnički naprednija od HDMI-ja, i što je najvažnije, ne zahtijeva nikakve naknade za licencu.
DisplayPort podržavaju poznati proizvođači kao što su Acer, AMD, ASUS, Apple, Analogix, ASRock, BENQ, Dell, Fujitsu, Genesis Microchip, Gigabyte, Hewlett-Packard, Hosiden Corporation, Intel, Integrated Device Technology, Lenovo, LG, Luxtera, Molex, NEC, Nvidia, NXP Semiconductors, Palit, Parade Technologies, Philips, Quantum Data, Samsung, Texas Instruments i Tyco Electronics.
Pogledajmo detaljnije DisplayPort sučelje.
Riža. 2. Broj licenci u tipičnom multimedijskom sustavu
Prije svega, napominjemo da je ovo sučelje namijenjeno LCD zaslonima, video projektorima i PC video karticama. Moguće je da će DisplayPort na kraju zamijeniti HDMI.
I dok DisplayPort ima vlastiti DPCP sustav zaštite, također podržava HDCP verziju 1.3, koja vam omogućuje povezivanje s BluRay uređajima i pristup zaštićenom sadržaju.
DisplayPort radi na nižim naponima, što rezultira manjom potrošnjom energije. To zauzvrat smanjuje razinu elektromagnetskih smetnji i poboljšava elektromagnetsku kompatibilnost uređaja. Prednosti novog sučelja u odnosu na DVI i VGA uključuju:
- podrška za dvosmjernu razmjenu;
- visoke performanse (propusnost preko 1 GB/s), koja je veća od one kod Dual Link DVI;
- prisutnost jedinstvene mikro-šaržne arhitekture;
- dodatna podrška za audio funkcije;
- prisutnost jednostavnog i praktičnog zasuna na konektoru, koji nepoznato zašto nedostaje u HDMI-ju.
Opće informacije
DisplayPort sučelje uključuje tri podatkovna kanala (Sl. 3):
- glavni kanal (Main Link);
- dodatni kanal (AUX CH – pomoćni kanal);
- hot plug linija (HPD - Hot Plug Detect).
Slika 3 DisplayPort sučelje sastoji se od tri podatkovna kanala
Glavni kanal
Glavni kanal dizajniran je za prijenos grafičkih informacija. Ovaj kanal se sastoji od četiri linije, od kojih je svaka diferencijalni par. Preko glavnog kanala podržane su dvije brzine prijenosa podataka: 2,7 Gbit/s i 1,62 Gbit/s (po liniji). Kapacitet sučelja za svaki od ova dva načina, uzimajući u obzir broj uključenih linija, dan je u tablici 1.
Tablica 1. Propusnost sučelja Display Porta
Podaci duž linija glavnog kanala prenose se sekvencijalno, a korištenje diferencijalnih parova povećava otpornost linija na buku. Podaci koji se prenose preko linija glavnog kanala kodirani su u RGB ili Y/C formatu.
Ovisno o načinu rada, odabranom kodiranju boja (RGB ili Y/C), kao i dubini boje, može se koristiti različiti broj linija glavnog kanala (1, 2 ili 4) - vidi tablicu 2.
Tablica 2. Ovisnost broja linija glavnog kanala o načinu rada
Glavni kanal veze je jednosmjeran, tj. podaci se prenose samo u smjeru od izvora signala do zaslona.
Svi podaci koji se prenose glavnim linijama pakiraju se u mikropakete od kojih je svaki prijenosna jedinica. Svaki mikro-paket se prenosi preko vlastitog kanala glavne veze. Duljina mikro paketa kreće se od 32 do 64 znaka. Prilikom razbijanja toka podataka u pakete, oni se usklađuju s odgovarajućim brojem znakova ispunjavanjem paketa "dodatnim" znakovima. Tako, na primjer, ako je duljina paketa postavljena na 32 znaka, a stvarni paket se sastoji od 28 znakova, tada mu se dodaju još 4 znaka.
Tijekom razdoblja vodoravnog i okomitog zatamnjenja, glavni tok video podataka se prekida, a gotovo svi simboli paketa postaju "dodatni". Takvi paketi mogu se zamijeniti paketima toka atributa koji sadrže informacije o visini, širini i drugim parametrima slike koja se prenosi u glavnom toku. Ove informacije koristi zaslon. Osim toga, paketi audio toka mogu se prenositi tijekom okomitih i vodoravnih intervala zatamnjenja.
DisplayPort specifikacija razlikuje dvije vrste znakova: podatkovne znakove i kontrolne znakove. Kontrolni znakovi umeću se u pakete koji se sastoje od podatkovnih znakova. Standard opisuje devet kontrolnih znakova, na primjer, kao što su: početak brisanja, kraj brisanja, početak i kraj podataka, itd.
Dodatni kanal
Dodatni kanal je dvosmjerni half-duplex. Pri prijenosu podataka, Master uređaj je prijenosni uređaj (PC), a Slave uređaj je prijemni uređaj (display). Master inicira transakcije dodatnog kanala, generirajući razne zahtjeve, Slave uređaj odgovara na zahtjeve Master-a. Zaslon (Slave uređaj) može kontrolirati HPD signal, uzrokujući prekid Master uređaja, koji kao odgovor gotovo odmah nosi šalje transakciju zahtjeva na dodatni kanal.Naime na ovaj način zaslon može kontrolirati procese na sabirnici dodatnog kanala.
Dodatni kanal omogućuje prijenos podataka brzinom od 1 Mbit/s preko kabela duljine 15 m ili više. Dodatni kanal čine linije jednog diferencijalnog para, kroz koje se prenose samosinkronizirajući podaci. Svaka transakcija na kanalu ne traje više od 500 μs u vremenu, a maksimalna veličina paketa podataka koji se prenosi je 16 bajtova. Sve to omogućuje izbjegavanje problema kada jedna aplikacija potiskuje rad druge aplikacije.
Glavna svrha dodatnog kanala je:
- EDID prijenos podataka (Extended Display Identification Data, ovaj kanal zamjenjuje DDC sabirnicu, koja se koristi za identifikaciju zaslona i njihovu konfiguraciju u skladu sa specifikacijom Plug&Play);
- prijenos DPCD (DisplayPort Configuration Data) podataka namijenjenih postavljanju i konfiguraciji samog DisplayPort sučelja;
- prijenos MCCS (Monitor Command and Control Set) podataka, dizajniran za prijenos naredbi koje upravljaju monitorom (podešavanje svjetline, ravnoteže boja, itd.).
HPD linija
HPD signal je dizajniran da odredi kada je zaslon spojen i isključen. HPD signal je logička razina s naponom od 2,25 do 3,6 V. Logičkom razinom HPD signala upravlja zaslon. Niska razina odgovara pojavi događaja koji zahtijevaju odgovor video izvora.
Ovisno o trajanju, postoje dvije vrste HPD signala:
- Ako HPD signal postane nizak u razdoblju od 0,5 do 1 ms, to se tumači kao zahtjev za uslugom. U tom slučaju, dodatni kanal Master uređaj pristupa DPCD registrima, čita podatke iz njih i prilagođava rad video izvora u skladu s tim.
- Ako HPD signal padne na nisku razinu dulje od 2 ms, to se tretira kao događaj uključivanja/isključivanja bez uključivanja. Kao rezultat toga, Master također pokušava pristupiti DPCD registrima kako bi odredio trenutni status monitora.
Standard navodi da pod određenim uvjetima (niskofrekventni načini rada) duljina DisplayPort kabela može doseći 15 m (način rada s brzinom sličica od 50 Hz i kada se koriste sve četiri linije glavnog kanala).
Shunt otpornik (terminator) s otporom od najmanje 100 kOhm mora biti instaliran na HPD liniji i na strani izvora video signala i na strani monitora. Otpornici su instalirani između HPD linije i mase.
Kablovi
Kabel sučelja za DisplayPort dostupan je u dvije verzije:
- kabel za visokofrekventni prijenos (2,7 Gbit/s po kanalu);
- kabel za niskofrekventni prijenos (1,62 Gbit/s po kanalu).
Duljina spojnog kabela pri maksimalnim brzinama prijenosa podataka ne smije biti veća od dva metra, što osigurava zajamčenu pouzdanost prenesenih podataka. Ali, u načelu, može biti veći ako koristite načine rada niske rezolucije. Konkretno, standard navodi da pod određenim uvjetima (niskofrekventni načini) duljina kabela može doseći 15 m (način s brzinom okvira od 50 Hz i kada se koriste sve četiri linije glavnog kanala). Norma regulira gotovo sve - od vrste materijala koji se koriste za izolaciju do relativnog položaja žila kabela unutar ukupne izolacije. Stoga, ako planirate koristiti zaslone visoke razlučivosti s dubokom dubinom boja, morate kupiti visokokvalitetne kabele.
Kao što je gore navedeno, sve informacijske linije sučelja izrađene su u obliku diferencijalnih parova. Veličina signala na tim diferencijalnim parovima ovisi o frekvenciji prijenosa podataka, tj. ovisno o načinu rada. Međutim, oscilacija signala na diferencijalnim podatkovnim linijama mora biti u rasponu od 0,4 V do 1,2 V (uključujući tolerancije od 0,34 V do 1,38 V). Prema DisplayPort standardu, diferencijalni parovi mogu se koristiti iu izmjeničnoj struji (AC) iu istosmjernoj struji (DC). Kada radi u DC modu, diferencijalni signal se mijenja u odnosu na određenu konstantnu razinu, čija vrijednost može doseći 3,6 V, tj. odgovara naponu napajanja (vidi sl. 4).
Riža. 4. Dijagrami signala u DisplayPort kabelu
Priključci
Priključak DisplayPort sučelja sličan je USB priključku (slika 5). Glavna razlika je u tome što DisplayPort konektor ima više (20) pinova. Priključci VGA, DVI i DisplayPort sučelja prikazani su na sl. 6.
Riža. 5. Utikač i utičnica kabela DisplayPort sučelja
sl.6. Usporedba konektora različitih sučelja
Kabel ima posebne utikače s obje strane. Utičnice su instalirane na blok dijelu uređaja (na video kartici i na zaslonu). Dopušteno je vodoravno i okomito postavljanje utičnica (slika 7).
Riža. 7. Vertikalni i horizontalni raspored DisplayPort blok izlaza
Konektor ima ključ, tj. Nemoguće ga je pogrešno spojiti. Kontakti su smješteni u dva reda, a redovi su pomaknuti jedan u odnosu na drugi.
Za razliku od HDMI-a, konektor ima zasun (slika 8).
Konektor ima još jednu važnu značajku. Kada je spojen, kao i kod USB-a, naizmjenično se spajaju različite grupe kontakata. To omogućuje uključivanje uređaja bez opasnosti da će statički elektricitet oštetiti strujne krugove. Postupak spajanja je sljedeći:
- Metalni štit konektora.
- Kontakti za uzemljenje (GND), vod napajanja (DP_PWR) i zajednička žica za vod napajanja (Povratni DP_PWR).
- Linije glavnog kanala (ML_Lane), linije dodatnog kanala (AUX_CH) i HPD linija.
Riža. 8. Zasun DisplayPort priključka
Raspored kontakata konektora prikazan je na sl. 9.
Linije glavnog kanala označene su ML_Lane0, ML_Lane1, ML_Lane2, ML_Lane3. Budući da linije predstavljaju diferencijalne parove, oznaka također sadrži simbole (n) i (p), gdje je (n) "-" diferencijalnog para, a (p) je "+". Dodatne linije kanala označene su AUX_CH (p) i AUX_CH (n), jer su također diferencijalne.
Sl.9. Raspored pinova konektora
(Kliknite na sliku za veći prikaz)
Konektor ima strujni vod označen DP_PWR. Iz uređaja izvora video signala na ovu liniju dovodi se napon od 3 do 16 V. Maksimalna struja ne smije biti veća od 500 mA. Linija DP_PWR može se koristiti za napajanje uređaja male snage spojenih na izvor signala ili za napajanje pojedinačnih sklopova zaslona. Prijemni uređaji (zasloni) također mogu dati napon napajanja od +3,3 V na ovaj vod s maksimalnom strujom od također 500 mA. Dakle, DisplayPort sučelje, poput USB-a, može se koristiti za spajanje uređaja male snage koji nemaju vlastiti izvor napajanja. Uobičajena žica za DP_PWR strujni vod je pin s oznakom Return DP_PWR.
U standardnom kabelu DP_PWR signal može biti odsutan, tj. pin 20 konektora neće se koristiti.
Trenutačno na tržištu postoji mnogo adaptera s jednog sučelja na drugo (sl. 10, 11).
 Riža. 10. DVI-DisplayPort adapter |
 Riža. 11. HDMI na DisplayPort adapter |
Stručnjaci visoke tehnologije vjeruju da DisplayPort sučelje ima veliku budućnost. Je li to istina ili ne, vrijeme će pokazati. Moguće je da će širenje sučelja biti potpomognuto konvergencijom kućanske i računalne opreme, što će rezultirati potrebom za međusobnim povezivanjem širokog spektra uređaja, što prethodno nisu uzeli u obzir programeri sučelja.
– temeljno nova vrsta digitalnog sučelja za povezivanje video kartica s uređajima za prikaz, dizajnirana da zamijeni i DVI sučelje, koje se koristi za povezivanje vanjskih, i LVDS, koje se koristi za povezivanje ugrađenih zaslona prijenosnih uređaja (, PDA, itd.) .
Unatoč svojim velikim mogućnostima, DisplayPort neće zamijeniti HDMI: ova dva standarda usmjerena su na različite segmente tržišta: HDMI za kućnu audio-video opremu, a DisplayPort za računala i profesionalnu opremu.
Najpopularnija verzija standarda DisplayPort 1.1 u vrijeme pisanja FAQ-a odobrena je od strane VESA udruge u ožujku 2008., daljnji opis se odnosi upravo na ovu verziju standarda.
Osnovne tehničke specifikacije sučelja:
- Brzine prijenosa podataka do 8,64 GBit/sec (preko kabela duljine do 3 m), što omogućuje, na primjer, podršku za video načine rada kao što su 2560 x 1600 x 60 sličica/s s 30-bitnom bojom ili 4096 x 2160 x 24 okvira/s s 36-bitnom bojom. S kabelom maksimalne moguće duljine od 15 m koristi se ograničena brzina prijenosa, koja nije inferiorna u odnosu na DVI Single Link, tj. podržava, primjerice, način rada kao što je FullHD 1920 x 1080 x 60 fps s 24-bitnim boja.
- Podržava dubinu boje do 16 bita po komponenti boje, tj. ako postoji odgovarajuća podrška video kartice, moguće je prikazati 48-bitnu boju. (Postojeće implementacije već dopuštaju 30-bitnu boju)
- Kompatibilnost unatrag postiže se mogućnošću korištenja postojećih podatkovnih linija za DVI ili VGA signale, a adapteri se koriste za spajanje na uređaje s takvim konektorima.
- Kao medij za prijenos koristi se bakrena upredena parica, ali se može koristiti i optičko vlakno.
- Podržava dvije tehnologije za zaštitu prenesenog sadržaja – HDCP i napredniju DPCP.
- Dopušteno je vruće priključivanje.
- Prijenos zvuka (opcionalno): do 8 kanala, do 192KHz/16 ili 24bit LPCM, maksimalna ukupna brzina prijenosa 6,1 Mbit/s
U suvremenoj elektroničkoj tehnologiji sučelja određuju gotovo sve - brzinu razmjene podataka, količinu prenesenih informacija, arhitekturu uređaja, udaljenost između spojnih uređaja, dimenzije spojnih konektora i samih uređaja itd. i tako dalje. Zato je u doba globalne informatizacije jedan od najvažnijih čimbenika daljnjeg napretka razvoj novih sučelja. A rad na poboljšanju načina prijenosa najrazličitijih podataka ne prestaje ni na minutu i provode ga gotovo svi glavni programeri elektronike. Zanimljivo je napomenuti da neke tvrtke, ranije poznate kao proizvođači isključivo mikro krugova i drugih elektroničkih komponenti, postupno mijenjaju svoju djelatnost, prelazeći na razvoj novih obećavajućih sučelja i proizvodnju baze elemenata za ta sučelja. Danas smo odlučili razgovarati o mogućem skorom pojavljivanju novog sučelja za jedan od glavnih perifernih uređaja osobnih računala - novog sučelja za zaslone, koje nudi vrlo ugledna organizacija, dobro poznata svima koji su iole upoznati sa suvremenom računalnom tehnologijom – govorimo o udruzi VESA.
Danas postoji niz priključaka sučelja dizajniranih za povezivanje zaslona s izvorom signala. Ova uobičajena sučelja uključuju:
- analogni VGA konektor – DSUB-15pin;
- DVI sučelje;
- P sučelje
- DFP sučelje itd.
I to ne računajući specifična i industrijska sučelja koja nisu široko korištena, ali se još uvijek koriste za povezivanje zaslona s izvorima signala.
Naravno, u svjetlu široke upotrebe "digitalnih" zaslona s tekućim kristalima (LCD zasloni), takozvana "digitalna" sučelja počinju dobivati sve veću važnost, od kojih je najpoznatiji nedvojbeno DVI. I mnogi misle da ovo sučelje toliko zadovoljava sve potrebe pri prijenosu slika na zaslon da nema smisla ništa mijenjati. Ono što DVI sučelje čini privlačnim je to što se može koristiti za prijenos podataka ne samo u digitalnom obliku, već iu obliku konvencionalnih analognih R/G/B signala. No u udruzi VESA ne misle tako. Kao rezultat toga, nedavno, u ožujku 2007. godine, ova je organizacija objavila dokument tzv "Standardno sučelje DisplayPort™. Ver.1.1"(Standardno sučelje DisplayPort verzija 1.1).
Ovaj je standard namijenjen proizvođačima LCD panela, LCD zaslona, video projektora, grafičkih kartica, čipseta i potrošačke elektronike. Novo sučelje za spajanje zaslona namijenjeno je zamjeni sučelja poput DVI i LVDS, te u konačnici VGA sučelja. DisplayPort vam omogućuje povezivanje vanjskih i unutarnjih zaslona putem jednog digitalnog sučelja. Ono što mislimo pod "jedinstvenim digitalnim sučeljem" ovdje je da DisplayPort može prenijeti podatke (piksele) izravno s bilo kojeg video izvora na bilo koji LCD zaslon, pojednostavljujući sve složenosti prijenosa podataka koje danas postoje. Istovremeno, DisplayPort specifikacija uzima u obzir sve pozitivne aspekte praktične primjene DVI i HDMI sučelja.
Na sučelje DisplayPort podrška dodana HDCP verzija 1.3. podrška HDCP omogućuje vam povezivanje pomoću DisplayPort na Blye-Ray i HD-DVD uređaje i pristup zaštićenom sadržaju.
DisplayPort radi na nižim naponima, što rezultira manjom potrošnjom energije. To zauzvrat smanjuje elektromagnetske smetnje i poboljšava kompatibilnost uređaja. Prednosti novog sučelja u odnosu na DVI i VGA uključuju:
- podrška za dvosmjernu razmjenu;
- visoke performanse (propusnost preko 1 GB/s), koja je veća čak i od one kod dvokanalnog DVI sučelja;
- prisutnost jedinstvene mikro-paketne arhitekture koja otvara nove mogućnosti za prikaze;
- dodatna podrška za audio funkcije;
- korištenje vrlo jednostavnog i kompaktnog USB konektora koji se učvršćuje, što uvelike pojednostavljuje spajanje zaslona na video izvore.
Sve te značajke i prednosti DisplayPort sučelja omogućuju nam da se nadamo njegovoj širokoj upotrebi u budućnosti i interesu proizvođača opreme za njegovu široku primjenu.
Opće informacije
DisplayPort sučelje uključuje tri podatkovna kanala ( Sl. 1):
- glavni kanal (Main Link);
- dodatni kanal (AUX CH - pomoćni kanal);
- Hot plug linija (HPD – Hot Plug Detect).
Slika 1 Sučelje Display Porta sastoji se od tri podatkovna kanala
Glavni kanal
Glavni kanal dizajniran je za prijenos grafičkih informacija. Ovaj kanal se sastoji od četiri linije, od kojih je svaka diferencijalni par. Postoje dvije brzine prijenosa podataka na glavnom kanalu: 2,7 Gbps I 1,62 Gbps(po retku). Kapacitet sučelja za svaki od ova dva načina, uzimajući u obzir broj uključenih linija, prikazan je u stol 1.
Tablica 1. Propusnost sučelja Display Porta
|
Količina linije |
Propusnost sučelja |
|
|
na 1,62 Gbit/s na liniju |
na 2,7 Gbit/s na liniju |
|
|
162 MB/s |
270 MB/s |
|
|
324 MB/s |
540 MB/s |
|
|
648 MB/s |
1080 MB/s |
|
Podaci duž linija glavnog kanala prenose se u serijskom obliku, što je, međutim, tipično za sva digitalna sučelja visokih performansi, a korištenje diferencijalnih parova smanjuje razinu elektromagnetskih smetnji i povećava otpornost kanala na buku. Podaci koji se prenose preko linija glavnog kanala kodirani su u formatu RGB , ili u formatu Y/C/ .
Iako je broj linija glavnog kanala četiri, to ne znači da se sve moraju koristiti. Ovisno o načinu rada, odabrano kodiranje boja ( RGB ili Y/C ), kao i dubina boje (broj bitova po točki), može se koristiti različiti broj linija glavnog kanala ( 1, 2 ili 4 ) – vidi tablicu 2.
Tablica 2. Ovisnost broja linija glavnog kanala o načinu rada
|
Broj linija |
Kodiranje boja (bitovi po pikselu) |
Broj bitova po boji |
Način rada |
|
4 reda |
YCbCr 4:4:4 (36 bpp) |
1920x1080 @ 96 Hz |
|
|
YCbCr 4:2:2 (24 bpp) |
1920x1080 @ 120 Hz |
||
|
RGB (30 bpp) |
2560 x 1 536 @ 60 Hz |
||
|
1 linija |
YCbCr 4:4:4 (30 bpp) |
1920x1080 (i) @ 60 Hz |
|
|
RGB (18 bpp) |
2560 x 1 536 @ 60 Hz |
Kanal Glavna veza je jednosmjeran, tj. podaci se prenose samo u smjeru od izvora signala do zaslona.
Svi podaci koji se prenose glavnim linijama pakiraju se u mikropakete od kojih je svaki prijenosna jedinica. Ovi mikro-paketi se prenose preko kanalskih linija Glavna veza, tj. svaki paket se prenosi na odgovarajućoj kanalnoj vezi. Duljina prijenosne jedinice (tj. duljina mikro-paketa) za svaku glavnu vezu je u rasponu od 32 do 64 simbola. Kada se tok podataka podijeli u pakete, oni se usklađuju s odgovarajućim brojem znakova ispunjavanjem paketa "dodatnim" znakovima. Tako, na primjer, ako je duljina paketa postavljena na 32 znaka, a stvarni se paket sastoji od 28 znakova, tada mu se dodaju još 4 znaka kako bi se dobio paket standardne duljine.
Tijekom razdoblja vodoravnog i okomitog zatamnjenja, glavni tok video podataka se prekida i gotovo svi simboli paketa postaju "dodatni". Kao rezultat toga, takvi se paketi mogu zamijeniti paketima toka atributa koji sadrže informacije o visini, širini i drugim parametrima slike koja se prenosi u glavnom toku. Ove informacije zaslon može koristiti za regeneraciju samog glavnog toka. Osim toga, tijekom vertikalnog i horizontalnog zatamnjenja može se organizirati prijenos paketa audio toka.
Simbol je 8-bitni dio podataka koji se pretvara u 10-bitni kod pomoću metode kodiranja ANSI 8B/10B, koja se naziva i K-kodiranje (ANSI X3.230-1994) Tek nakon pretvaranja 8-bitnih podataka u 10- bitni kod , osiguran je njihov prijenos preko linija sučelja. DisplayPort specifikacija razlikuje dvije vrste znakova: podatkovne znakove i kontrolne znakove. Kontrolni znakovi umetnuti su u pakete podatkovnih znakova kako bi se formirali okviri. Standard opisuje devet kontrolnih znakova, na primjer, kao što su: početak brisanja, kraj brisanja, početak i kraj podataka, itd.
Dodatni kanal
Dodatni kanal je dvosmjerni half-duplex. Pri prijenosu podataka, Master uređaj je prijenosni uređaj (PC), a Slave uređaj je prijemni uređaj (display). Master inicira transakcije dodatnog kanala, generirajući razne zahtjeve, Slave uređaj odgovara na zahtjeve Master-a. Zaslon (Slave uređaj) može kontrolirati HPD signal, uzrokujući prekid Master uređaja, koji kao odgovor gotovo odmah nosi šalje transakciju zahtjeva na dodatni kanal.Naime na ovaj način zaslon može kontrolirati procese na sabirnici dodatnog kanala.
Dodatni kanal omogućuje prijenos podataka brzinom od 1 Mbit/s preko kabela duljine 15 m ili više. Dodatni kanal čine linije jednog diferencijalnog para, kroz koje se prenose samosinkronizirajući podaci. Svaka transakcija na kanalu ne traje više od 500 μs u vremenu, a maksimalna veličina paketa podataka koji se prenosi je 16 bajtova. Sve to omogućuje izbjegavanje problema kada jedna aplikacija potiskuje rad druge aplikacije.
Glavna svrha dodatnog kanala je:
- EDID prijenos podataka (tj. ovaj kanal zamjenjuje DDC sabirnicu, koja se koristi za identifikaciju zaslona i njihovo konfiguriranje u skladu sa Plug&Play specifikacijom);
- prijenos DPCD (DisplayPort Configuration Data) podataka namijenjenih postavljanju i konfiguraciji samog DisplayPort sučelja;
- prijenos MCCS (Monitor Command and Control Set) podataka, dizajniranih za prijenos naredbi koje upravljaju monitorom (podešavanje svjetline, ravnoteže boja, itd.).
HPD linija
HPD signal je dizajniran da odredi kada je zaslon spojen i isključen. Osim toga, kroz ovaj signal, zaslon generira prekid za generiranje zahtjeva koji služi dodatni kanal. HPD signal je logički signal s razinom od 2,25 do 3,6 volta. Stanje HPD signala u potpunosti kontrolira zaslon, koji ga postavlja na nisku razinu kada se dogode događaji koji zahtijevaju odgovor video izvora.
Postoje dvije varijante HPD signala, ovisno o njegovom trajanju.
1) Ako HPD signal monitor postavi na nisku razinu tijekom razdoblja od 0,5 do 1 ms, to se percipira kao zahtjev za uslugom. U tom slučaju, dodatni kanal Master uređaj pristupa DPCD registrima, čita podatke iz njih i prilagođava rad video izvora u skladu s tim.
2) Ako HPD signal padne na nisku razinu dulje od 2 ms, to se tretira kao događaj uključivanja/isključivanja bez uključivanja. Kao rezultat toga, Master također pokušava pristupiti DPCD registrima kako bi odredio trenutni status monitora.
Shunt otpornik (terminator) s otporom od najmanje 100 kOhm mora biti instaliran na HPD liniji i na strani izvora video signala i na strani monitora. Otpornici su instalirani između HPD linije i mase.
fizičke karakteristike
Kabel sučelja za DisplayPort je (bit će) dostupan u dvije modifikacije (dvije kategorije refleksije):
- kabel za visokofrekventni prijenos (2,7 Gbit/s po kanalu);
- kabel za niskofrekventni prijenos (1,62 Gbit/s po kanalu).
Duljina spojnog kabela pri maksimalnim brzinama prijenosa podataka ne smije biti veća od dva metra, što osigurava zajamčenu pouzdanost prenesenih podataka. No, u načelu, duljina kabela može biti duža ako koristite načine rada niske rezolucije. Konkretno, standard navodi da pod određenim uvjetima (niskofrekventni načini) duljina kabela može doseći 15 metara (način s brzinom okvira od 50 Hz i kada se koriste sve četiri linije glavnog kanala). Udruga VESA dizajn patch kabela shvaća vrlo ozbiljno, a standard regulira gotovo sve - od vrste materijala koji se koriste za izolaciju do relativnog položaja žila kabela unutar ukupne izolacije. Stoga ćete kupnju DisplayPort kabela morati shvatiti vrlo ozbiljno, pogotovo ako planirate koristiti zaslone visoke razlučivosti s dobrom dubinom boja.
Kao što je gore navedeno, sve informacijske linije sučelja izrađene su u obliku diferencijalnih parova. Veličina signala na tim diferencijalnim parovima može se značajno promijeniti kada se promijeni frekvencija prijenosa podataka, tj. pri odabiru jednog ili drugog načina rada. No, u načelu, zamah signala na diferencijalnim informacijskim linijama trebao bi biti u rasponu od 0,4 V do 1,2 V (uzimajući u obzir tolerancije od 0,34 V do 1,38 V). Prema DisplayPort standardu, diferencijalni parovi mogu se koristiti iu izmjeničnoj struji (AC) iu istosmjernoj struji (DC). Kada radi u DC modu, diferencijalni signal se mijenja u odnosu na određenu konstantnu razinu, čija vrijednost može doseći 3,6 V, tj. odgovara naponu napajanja (vidi sl. 2).
sl.2
Priključak
Priključak sučelja DisplayPort, kao što smo već primijetili, vrlo je sličan USB priključku. Glavna razlika je u tome što DisplayPort konektor ima 20 pinova (vidi sliku 3).
sl.3
Na obje strane kabela nalaze se "utikači". Na uređajima (na video kartici i na zaslonu) mora postojati "utičnica". Za uređaje je dopušten vodoravni i okomiti raspored "utičnica" (slika 4).
sl.4
Konektor je ključ, tj. Nemoguće ga je pogrešno spojiti. Kontakti na konektoru raspoređeni su u dva reda i s određenim pomakom redova jedan u odnosu na drugi (redoslijed šahovnice).
Tablica 3.
|
№ |
Vrsta signala |
Oznaka |
Mjesto (Gornji/ donji red) |
|
Izlaz |
ML_Traka 0 (p) |
Gornji |
|
|
GND |
Niži |
||
|
Izlaz |
ML_Traka 0 (n) |
Gornji |
|
|
Izlaz |
ML_Traka 1 (p) |
Niži |
|
|
GND |
Gornji |
||
|
Izlaz |
ML_Traka 1 (n) |
Niži |
|
|
Izlaz |
ML_Traka 2 (p) |
Gornji |
|
|
GND |
Niži |
||
|
Izlaz |
ML_Traka 2 (n) |
Gornji |
|
|
Izlaz |
ML_Traka 3 (p) |
Niži |
|
|
GND |
Gornji |
||
|
Izlaz |
ML_Traka 3 (n) |
Niži |
|
|
GND |
Gornji |
||
|
GND |
Niži |
||
|
I/O |
AUX_CH(p) |
Gornji |
|
|
GND |
Niži |
||
|
I/O |
AUX_CH(n) |
Gornji |
|
|
Ulaz |
HPD |
Niži |
|
|
RTN DP_PWR |
Gornji |
||
|
Izlaz |
DP_PWR |
Niži |
Namjena kontakata konektora prikazana je u tablici 3 i tablici. 4.
Tablica 4.
|
№ |
Vrsta signala |
Oznaka |
Mjesto (Gornji/ donji red) |
|
Ulaz |
ML_Lane3 (p) |
Gornji |
|
|
GND |
Niži |
||
|
Ulaz |
ML_Lane3 (n) |
Gornji |
|
|
Ulaz |
ML_Lane2 (p) |
Niži |
|
|
GND |
Gornji |
||
|
Ulaz |
ML_Lane2 (n) |
Niži |
|
|
Ulaz |
ML_Lane1 (p) |
Gornji |
|
|
GND |
Niži |
||
|
Ulaz |
ML_Lane1 (n) |
Gornji |
|
|
Ulaz |
ML_Lane0 (p) |
Niži |
|
|
GND |
Gornji |
||
|
Ulaz |
ML_Lane0 (n) |
Niži |
|
|
GND |
Gornji |
||
|
GND |
Niži |
||
|
I/O |
AUX_CH(p) |
Gornji |
|
|
GND |
Niži |
||
|
I/O |
AUX_CH(n) |
Gornji |
|
|
Izlaz |
HPD |
Niži |
|
|
RTN DP_PWR |
Gornji |
||
|
Izlaz |
DP_PWR |
Niži |
Raspored kabela na strani video izvora i na strani zaslona je drugačiji, kao što je prikazano na sl. 5.
sl.5
Linije glavnog kanala označene su ML_Lane0, ML_Lane1, ML_Lane2, ML_Lane3. Budući da linije predstavljaju diferencijalne parove, oznaka također sadrži simbole [n] i [p], gdje je [n] “-” diferencijalnog para, a [p] je “+” diferencijalnog para. Dodatne linije kanala označene su AUX_CH (p) i AUX_CH (n), jer su također diferencijalne.
Konektor ima strujni vod označen DP_PWR. Napon napajanja u rasponu od 3,0 V do 16,0 V dovodi se u ovu liniju iz uređaja izvora video signala. Maksimalna struja kroz ovaj vod ne bi trebala prelaziti 500 mA. Linija DP_PWR može se koristiti za napajanje uređaja male snage spojenih na izvor signala ili za napajanje pojedinačnih sklopova zaslona. Prijemni uređaji (zasloni) također mogu dati napon napajanja na ovu liniju, ali u vrijednosti od +3,3 V, dajući maksimalnu struju od 500 mA. Minimalna snaga koju DP_PWR linija može pružiti je 1,5 W. Dakle, DisplayPort konektor se može koristiti za spajanje uređaja male snage koji nemaju vlastiti izvor napajanja. Uobičajena žica za DP_PWR strujni vod je kontakt s oznakom Return DP_PWR. Imajte na umu da DP_PWR signal možda neće biti prisutan u standardnom kabelu, tj. pin 20 konektora neće se koristiti.
Budući da je DisplayPort konektor dvoredni, njegovi kontakti su podijeljeni na kontakte gornjeg i donjeg reda, što se također odražava u tablicama 3 i 4.
Može se primijetiti još jedna značajka konektora. Kada je spojen, kao i kod USB-a, naizmjenično se spajaju različite grupe kontakata. To omogućuje uključivanje uređaja bez pojave statičkog pražnjenja. Redoslijed uparivanja je sljedeći:
1. Prvo je spojen metalni štit konektora.
3. I treće, spojene su linije glavnog kanala (ML_Lane), dodatnog kanala (AUX_CH) i HPD linije.
Ovaj redoslijed spajanja osiguravaju različite duljine kontakata.
Ovdje ćemo završiti naše preliminarno upoznavanje sa DisplayPort sučeljem kojem se predviđa velika budućnost. Čekaj i vidi. Vrlo je moguće da će sada jasno vidljiva konvergencija kućanskih aparata i računalne tehnologije imati katalizatorski učinak na implementaciju ovog sučelja, uslijed čega se javlja potreba za međusobnim povezivanjem najrazličitijih uređaja, značajki koje prethodno nisu uzeli u obzir programeri sučelja. Osim toga, raširena dominacija digitalnih tehnologija za prikaz informacija i postupno brisanje granica između različitih vrsta takvih uređaja, ipak zahtijevaju rješavanje pitanja standardizacije razmjene podataka.
