Versiuni Displayport. HDMI sau DisplayPort: care este diferența și care este mai bun

Interfața audio/video HDMI este omniprezentă. Le veți găsi în televizoare, set-top box-uri digitale, playere DVD și Blu-ray, console de jocuri, camere video, camere digitale și chiar unele smartphone-uri.

De asemenea, puteți găsi porturi HDMI pe majoritatea desktop-urilor și laptopurilor consumatorilor. Nici un singur monobloc modern nu se poate descurca fără acest port, care vă permite să conectați o consolă de jocuri sau un receptor de televiziune digitală la computer și, prin urmare, să extindeți gama de posibilități de utilizare a acestuia.

Dar, în timp ce confirmați omniprezenta HDMI, este posibil să uitați de un alt standard audio/video digital: DisplayPort. Deși îl puteți găsi la egalitate cu HDMI în multe modele „avansate” de monitoare, plăci video încorporate și așa-numitele laptopuri „de clasă business”, acest conector poate fi găsit rar pe computerele personale Windows destinate consumatorului general. .

Ambele interfețe, HDMI și DisplayPort, sunt capabile să transmită video și audio digital de înaltă rezoluție de la sursă la afișaj. Atunci care este diferența dintre ele? Vom încerca să răspundem la această întrebare cât mai complet și clar posibil, începând cu istoria apariției acestor două standarde, precum și deținătorii drepturilor de autor ale acestora.

O scurtă istorie a două interfețe

Standardul HDMI (High Definition Multimedia Interface) a luat naștere în 2002 ca o colaborare între renumiți giganți ai electronicelor de larg consum, printre care Panasonic, Philips, Silicon Image, Sony și Toshiba. Astăzi, această dezvoltare este controlată în întregime de HDMI Licensing, care, la rândul său, este o subsidiară deținută în totalitate de Silicon Image. Producătorii de electronice sunt obligați să plătească redevențe pentru utilizarea conectorului HDMI în dispozitivele lor.

Specificația DisplayPort a fost dezvoltată și rămâne sub controlul Video Electronics Standards Association (VESA), un consorțiu formidabil de producători, de la AMD la ZIPS Corporation. DisplayPort a debutat în 2006, ca parte a unui efort de a înlocui standardele mult mai vechi VGA (Video Graphics Array, o interfață analogică introdusă pentru prima dată în 1987) și DVI (Digital Video Interface, născut în 1999) standardele utilizate anterior în monitoarele computerelor. DisplayPort este fără drepturi de autor.

Conectori HDMI și DisplayPort și dimensiunile acestora

Conectorii HDMI au 19 pini și se găsesc cel mai frecvent în trei dimensiuni: Tip A (standard), Tip C (mini) și Tip D (micro). Dintre acestea, tipul A este mult mai comun decât altele.

Tipul B mult mai puțin utilizat are un canal video extins pentru transmiterea imaginilor cu o rezoluție peste 1080p. Un alt tip de conector HDMI, de tip E, este folosit pentru a conecta dispozitive externe la sistemele media auto.

Majoritatea conectorilor HDMI sunt echipați cu un blocaj de frecare, ceea ce înseamnă că ștecherul este introdus ferm în priză pentru a asigura o conexiune sigură între contacte. Cu toate acestea, unii producători își dezvoltă propriile încuietori, astfel încât firul să nu poată fi pur și simplu scos accidental din priză. Din motive evidente, conectorii de tip E trebuie să fie echipați cu astfel de încuietori, de exemplu.

Cele trei tipuri de conectori HDMI pe care este cel mai probabil să le întâlniți (de la stânga la dreapta): standard, mini, micro

Conectorii DisplayPort au 20 de pini și vin în două dimensiuni: DisplayPort și Mini DisplayPort (cel din urmă este conectorul ales pentru tableta Microsoft Surface Pro). Este interesant că interfața controlerului Thunderbolt de la Intel combină capacitățile Mini DisplayPort și, în plus, conexiunile de date PCI Express - cu toate acestea, acest lucru depășește scopul articolului nostru.

Deși majoritatea conectorilor DisplayPort de dimensiune completă au un mecanism de blocare pentru a preveni smulgerea accidentală a firului, această opțiune nu este considerată obligatorie de specificația oficială.

Puteți găsi un conector micro HDMI D pe unele smartphone-uri și tablete, dar niciun producător de electronice, altul decât Microsoft, nu include măcar un Mini DisplayPort pe dispozitivele lor portabile. O blocare este prezentă foarte des pe conectorii DisplayPort de dimensiune completă, dar chiar și conectorii HDMI de tip A sunt extrem de rar echipați cu acest lucru util.

Cabluri HDMI și DisplayPort - ce sunt acestea?

Cea mai mare problemă cu soiurile de cablu HDMI este că în prezent există patru dintre ele, cu un al cincilea pe drum care va implementa specificația HDMI 2.1 recent lansată. Cu toate acestea, un număr mare de cabluri mai vechi nu au marcaje care să le explice capacitățile și debitul.

Cu toate acestea, utilizarea unui cablu HDMI care nu este potrivit pentru o anumită sarcină este plină de probleme precum eșecuri de transmisie sau distorsiuni ale imaginii, apariția artefactelor în cadru și desincronizarea imaginii și a sunetului.

Să aruncăm o privire mai atentă la cele patru tipuri actuale de cabluri HDMI.

• Cablu HDMI standard: oferă o lățime suficientă a canalului numai pentru rezoluții video de 720p și 1080i. Proiectat pentru a conecta orice dispozitiv de acasă cu parametri nepretențioși (DVD playere, receptoare TV prin satelit, panouri cu plasmă și cu cristale lichide...). O opțiune bugetară pentru sursele și receptoarele convenționale de semnal. Potrivit pentru cei care nu au nevoie de imagine și sunet de înaltă calitate.
• Cablu HDMI standard cu ethernet: are același canal, plus suportă suplimentar un canal de transmisie de date Ethernet bidirecțional HDMI de până la 100 Mbit/s. Permite dispozitivului să primească o conexiune la Internet de mare viteză și să distribuie simultan conținutul primit din rețea către alte dispozitive conectate prin HDMI. Spre deosebire de cablu, Standardul acceptă tehnologia Audio Return Channel, care face posibilă transmiterea datelor audio fără a utiliza nicio conexiune audio S/PDIF (fără un cablu suplimentar).
• Cablu HDMI de mare viteză: oferă un canal mai larg, capabil să transmită video cu o rezoluție de 1080p și 4K (4096x2160). Acceptă tehnologia Audio Return Channel și aproape toate formatele video, inclusiv Deep Color și 3D. Proiectat pentru conectarea dispozitivelor de înaltă calitate (playere Blu-ray și HDD, panouri cu plasmă și LCD, receptoare TV prin satelit). Cu toate acestea, oferă o rată de reîmprospătare maximă de doar 24 Hz, ceea ce este bine pentru filme, dar groaznic pentru jocurile video.
• Cablu HDMI de mare viteză cu ethernet: acceptă canal larg și toate aceleași tehnologii ca și cablul HDMI de mare viteză și oferă în plus HDMI Ethernet până la 100 Mbps.

Asigurați-vă că cumpărați un cablu HDMI de mare viteză dacă intenționați să îl utilizați pentru a transfera videoclipuri de pe un computer sau player Blu-ray pe un monitor la 1080p sau mai mare (suportul Ethernet este opțional)

Toate cele patru tipuri de cabluri acceptă tehnologia ARC (Audio Return Channel), care permite televizorului să trimită date audio înapoi la receptorul A/V. Fără el, ar trebui să conectați un al doilea cablu pentru a transmite audio (rețineți că dacă vă abonați la televiziune prin cablu sau prin satelit și utilizați un set-top box digital, puteți face fără ARC).

Specificația HDMI nu specifică o lungime maximă a cablului și nici nu impune restricții asupra materialului utilizat pentru realizarea acestuia. Sârma de cupru este cel mai popular material, dar în plus, semnalele HDMI pot călători prin cablu CAT 5 sau CAT 6 (distante de până la 50 de metri), cablu coaxial (până la 90 de metri) sau fibră optică (peste 100 de metri), conform HDMI Licensing LLC.

Cablurile HDMI „active” au circuite integrate încorporate pentru a amplifica semnalul. Cablurile active pot fi mai lungi și mai subțiri decât cele pasive (cu cât cablul este mai subțire, cu atât este mai puțin probabil să se rupă și să se cedeze dacă trebuie să se îndoaie prea mult).

Cablurile DisplayPort sunt mult mai ușor de descris: vin doar într-un singur tip!

Versiunea actuală, DisplayPort 1.3, oferă un canal suficient de puternic pentru transmiterea video cu o rezoluție de până la 3840x2160 pixeli cu o rată de reîmprospătare de 60 Hz și acceptă toate formatele video 3D obișnuite. Cablurile DisplayPort sunt, de asemenea, capabile să transporte audio digital multicanal. Pe de altă parte, DisplayPort nu poate transmite date Ethernet și, de asemenea, acest standard nu acceptă tehnologia Audio Return Channel.

Două tipuri de conectori DisplayPort - standard și mini

Prin adăugarea unui adaptor simplu, un cablu DisplayPort poate conecta o sursă DisplayPort la un display VGA (o opțiune extrem de utilă dacă trebuie să vă conectați laptopul la un videoproiector mai vechi). Există și adaptoare pentru conectarea unei surse DisplayPort la un afișaj DVI sau HDMI cu o singură legătură. Cablul HDMI poate fi conectat și printr-un adaptor la interfața DVI, dar asta este tot.

Cablul pasiv DisplayPort de cupru este capabil să transmită volume extrem de mari de date (de exemplu, video cu o rezoluție de 3840x2160) pe o lungime de până la doi metri. Dacă doriți să utilizați un cablu DisplayPort pasiv de cupru de 50 de picioare, acest standard vă va limita volumele potențiale de transfer la rezoluția de 1080p. Dar specificațiile sunt conservatoare și sunt realizate cu o marjă în practică, un cablu de 15 metri este capabil să transmită destui biți pentru a suporta o rezoluție de 2560x1600 (aceasta este excelentă pentru un monitor de 30 de inci).

Un cablu DisplayPort activ din cupru, care alimentează amplificatorul de semnal încorporat în conector, poate transmite video cu o rezoluție de 2560x1600 pe 20 de metri. În cele din urmă, cablurile de fibră optică DisplayPort pot avea o lungime de peste sute de metri.

Câte dispozitive pot fi conectate prin HDMI și DisplayPort

Fiecare cablu HDMI poate transporta un flux video și un flux audio simultan, ceea ce este suficient pentru a suporta un singur afișaj. Acest lucru este suficient dacă conectați doar un monitor sau un panou de televiziune, dar în prezent mulți oameni folosesc mai mult de un monitor.

O interfață DisplayPort poate suporta până la patru monitoare cu o rezoluție de 1920x1200 pixeli fiecare sau două monitoare cu o rezoluție de 2560x1600 pixeli, fiecare afișaj primind propriul flux video și audio independent. Și, deoarece unele GPU-uri pot suporta mai multe interfețe DisplayPort, aveți posibilitatea de a conecta până la șase monitoare compatibile de la o singură sursă la un singur cablu.

Deci, care interfață este mai bună - HDMI sau DisplayPort?

HDMI a fost conceput în primul rând pentru electronicele de larg consum: playere Blu-ray, televizoare, proiectoare video și altele asemenea. Dacă înțelegeți clasificarea complexă a cablurilor după scop și capabilități, acest standard oferă capabilități pe care conectorii DisplayPort nu le pot. Între timp, DisplayPort a fost creat în mare parte ca o interfață universală special pentru afișajele computerelor, astfel încât acest standard nu înlocuiește, ci completează, HDMI.

Din păcate, mulți producători de computere, în special producătorii de laptopuri de consum și de computere all-in-one, par să creadă că echiparea lor cu un conector HDMI este suficientă. Sperăm că acest sentiment se va schimba, deoarece DisplayPort poate oferi consumatorilor obișnuiți cel puțin la fel de multă valoare pe cât a oferit-o de mult utilizatorilor de afaceri.

HDMI este aici pentru a rămâne și suntem destul de încântați de asta, dar este timpul ca industria computerelor să se uite mai bine la standardul DisplayPort.

Ai nevoie de DisplayPort?

După cum am spus mai devreme, standardul HDMI este omniprezent. Această interfață este prezentă pe aproape orice panou de televiziune și fiecare monitor al computerului de consum va fi echipat cu ea. De asemenea, probabil îl puteți găsi pe majoritatea plăcilor video încorporate, pe laptopuri, unități de sistem ale computerelor prefabricate și în fiecare computer all-in-one.

Dar monitoarele, desktopurile și monoblocurile de un nivel superior vor fi echipate cu conectori DisplayPort pe lângă HDMI. În ceea ce privește laptopurile, acestea, desigur, se confruntă cu o oarecare lipsă de spațiu pentru a găzdui conectori. Cu toate acestea, modelele mai scumpe orientate spre afaceri vor fi echipate și cu o interfață DisplayPort.

Dacă intenționați să vă folosiți laptopul cu un monitor de sine stătător, nu veți regreta că ați plătit puțin în plus pentru un model echipat cu conector DisplayPort. Capacitatea de a accepta mai multe afișaje simultan și capacitatea de a conecta practic orice tip de monitor prin adaptoare ieftine oferă mult mai multă flexibilitate decât poate oferi doar HDMI.

Alegerea plăcii video poate fi influențată și de monitorul pe care îl aveți sau intenționați să îl achiziționați. Sau chiar monitoare (la plural). Deci, pentru monitoarele LCD moderne cu intrări digitale, este foarte de dorit ca placa video să aibă un conector DVI, HDMI sau DisplayPort. Din fericire, toate soluțiile moderne au acum astfel de porturi și adesea toate împreună. O altă subtilitate este că, dacă aveți nevoie de o rezoluție mai mare de 1920x1200 prin ieșirea digitală DVI, atunci trebuie să conectați placa video la monitor folosind un conector și un cablu care acceptă Dual-Link DVI. Cu toate acestea, acum nu mai sunt probleme cu asta. Să ne uităm la conectorii principali utilizați pentru conectarea dispozitivelor de afișare a informațiilor.

Analogic D-Sub conector (cunoscut și ca VGA-ieșire sau DB-15F)

Acesta este un conector cu 15 pini cunoscut și familiar pentru conectarea monitoarelor analogice. Abrevierea VGA înseamnă matrice grafică video (matrice de pixeli) sau adaptor grafic video (adaptor video). Conectorul este proiectat pentru a scoate un semnal analog, a cărui calitate poate fi influențată de mulți factori diferiți, cum ar fi calitatea RAMDAC și a circuitelor analogice, astfel încât calitatea imaginii rezultate poate varia pe diferite plăci video. În plus, la plăcile video moderne se acordă mai puțină atenție calității ieșirii analogice, iar pentru a obține imagini clare la rezoluții mari este mai bine să folosiți o conexiune digitală.

Conectorii D-Sub au fost de fapt singurul standard până la utilizarea pe scară largă a monitoarelor LCD. Astfel de ieșiri sunt încă adesea folosite pentru a conecta monitoare LCD, dar numai modele de buget care nu sunt potrivite pentru jocuri. Pentru a conecta monitoare și proiectoare moderne, se recomandă utilizarea interfețelor digitale, dintre care una dintre cele mai comune este DVI.

Conector DVI(variante: DVI-IȘi DVI-D)

DVI este interfața standard folosită cel mai des pentru a ieși video digital pe toate monitoarele LCD, cu excepția celor mai ieftine. Fotografia prezintă o placă video destul de veche cu trei conectori: D-Sub, S-Video și DVI. Există trei tipuri de conectori DVI: DVI-D (digital), DVI-A (analogic) și DVI-I (integrat - combinat sau universal):

DVI-D- o conexiune exclusiv digitala, care evita pierderile de calitate datorate conversiei duble a semnalului digital in analog si din analog in digital. Acest tip de conexiune asigură imaginea de cea mai înaltă calitate, scoate semnalul doar în formă digitală, monitoare digitale LCD cu intrări DVI sau monitoare profesionale CRT cu RAMDAC încorporat și o intrare DVI pot fi conectate la el (copii foarte rare, mai ales acum ). Acest conector diferă de DVI-I prin absența fizică a unor contacte, iar adaptorul DVI-la-D-Sub, despre care vom discuta mai târziu, nu poate fi conectat la el. Cel mai adesea, acest tip de DVI este folosit în plăcile de bază cu nucleu video integrat, este mai puțin frecvent pe plăcile video.

DVI-A- Acesta este un tip destul de rar de conexiune analogică prin DVI, concepută pentru a scoate imagini analogice către receptoarele CRT. În acest caz, semnalul este degradat datorită conversiei duale digital-analogic și analog-digital, calitatea sa este egală cu cea a unei conexiuni VGA standard. Aproape niciodată găsit în natură.

DVI-I este o combinație a celor două opțiuni descrise mai sus, capabilă să transmită atât semnale analogice, cât și semnale digitale. Acest tip este folosit cel mai des în plăcile video este universal și, folosind adaptoare speciale care vin cu majoritatea plăcilor video, puteți conecta și un monitor CRT analog obișnuit cu o intrare DB-15F. Iată cum arată aceste adaptoare:

Toate plăcile video moderne au cel puțin o ieșire DVI sau chiar doi conectori DVI-I universali. D-Sub-urile sunt cel mai adesea absente (dar pot fi conectate folosind adaptoare, vezi mai sus), cu excepția, din nou, a modelelor de buget. Pentru a transmite date digitale, se folosește fie o soluție DVI Single-Link cu un singur canal, fie o soluție Dual-Link cu două canale. Formatul de transmisie Single-Link folosește un transmițător TMDS (165 MHz) și doi Dual-Link, dublează lățimea de bandă și permite rezoluții ecranului mai mari de 1920x1080 și 1920x1200 la 60Hz, acceptând moduri de rezoluție foarte înaltă, cum ar fi 2560x1600. Prin urmare, pentru cele mai mari monitoare LCD cu rezoluție înaltă, precum modelele de 30 de inci, precum și pentru monitoarele concepute pentru a afișa imagini stereo, veți avea nevoie cu siguranță de o placă video cu ieșire DVI Dual-Link sau HDMI versiunea 1.3 dual-channel.

Conector HDMI

Recent, s-a răspândit o nouă interfață pentru consumatori - High Definition Multimedia Interface. Acest standard oferă transmiterea simultană a informațiilor vizuale și audio printr-un singur cablu, este proiectat pentru televiziune și cinema, dar utilizatorii de computere îl pot folosi și pentru a ieși date video folosind conectorul HDMI.

În fotografia din stânga este HDMI, în dreapta este DVI-I. Ieșirile HDMI pe plăcile video sunt acum destul de comune, iar astfel de modele sunt din ce în ce mai multe, mai ales în cazul plăcilor video destinate creării de centre media. Vizualizarea videoclipurilor de înaltă definiție pe un computer necesită o placă video și un monitor care acceptă protecția conținutului HDCP, conectate printr-un cablu HDMI sau DVI. Plăcile video nu trebuie să aibă neapărat un conector HDMI la bord, în alte cazuri, cablul HDMI poate fi conectat și printr-un adaptor la DVI:

HDMI este cel mai recent efort de standardizare a conectivității universale pentru aplicațiile audio și video digitale. A primit imediat un sprijin puternic din partea giganților industriei electronice (grupul de companii implicate în dezvoltarea standardului include companii precum Sony, Toshiba, Hitachi, Panasonic, Thomson, Philips și Silicon Image) și majoritatea dispozitivelor moderne de ieșire de înaltă rezoluție. au deși Ar exista un astfel de conector. HDMI vă permite să transmiteți audio și video protejat la copiere în format digital printr-un singur cablu, prima versiune a standardului se baza pe o lățime de bandă de 5 Gbps, iar HDMI 1.3 a extins această limită la 10,2 Gbps.

HDMI 1.3 este o specificație standard actualizată, cu lățime de bandă sporită a interfeței, frecvență de ceas crescută la 340 MHz, care vă permite să conectați afișaje de înaltă rezoluție care acceptă mai multe culori (formate cu adâncimi de culoare de până la 48 de biți). Noua versiune a specificației definește și suportul pentru noile standarde Dolby pentru transmiterea audio comprimat fără pierderi de calitate. În plus, au apărut și alte inovații ca specificația 1.3 a descris un nou conector mini-HDMI, de dimensiuni mai mici în comparație cu originalul. Astfel de conectori sunt utilizați și pe plăcile video.

HDMI 1.4b este cea mai recentă versiune nouă a acestui standard, lansată nu cu mult timp în urmă. HDMI 1.4 a introdus următoarele inovații majore: suport pentru formatul de afișare stereo (numit și „3D”) cu transmisie cadru cu cadru și ochelari de vizualizare activi, suport pentru conexiune Fast Ethernet Canalul HDMI Ethernet pentru transmisia datelor, canalul de returnare audio, care permite audio digital care va fi transmis în sens invers, suport pentru formate de rezoluție 3840x2160 până la 30 Hz și 4096x2160 până la 24 Hz, suport pentru noi spații de culoare și cel mai mic conector micro-HDMI.

În HDMI 1.4a, suportul pentru afișaj stereo a fost îmbunătățit semnificativ, cu noi moduri Side-by-Side și Top-and-Bottom, în plus față de modurile de specificație 1.4. Și, în sfârșit, o actualizare foarte recentă a standardului HDMI 1.4b a avut loc în urmă cu doar câteva săptămâni, iar inovațiile acestei versiuni sunt încă necunoscute publicului larg și nu există încă dispozitive cu suportul său pe piață.

De fapt, prezența unui conector HDMI pe placa video nu este necesară în multe cazuri acesta poate fi înlocuit cu un adaptor de la DVI la HDMI. Este simplu și, prin urmare, inclus cu majoritatea plăcilor video moderne. Mai mult, GPU-urile moderne au un cip audio încorporat necesar pentru a suporta transmisia audio prin HDMI. Pe toate plăcile video AMD și NVIDIA moderne, nu este nevoie de o soluție audio externă și cabluri de conectare corespunzătoare și nu este nevoie să transmiteți audio de pe o placă de sunet externă.

Transmiterea semnalelor video și audio printr-un singur conector HDMI este solicitată în primul rând pe cardurile de gamă medie și inferioară, care sunt instalate în barebone mici și silențioase utilizate ca centre media, deși HDMI este adesea folosit în soluții de jocuri, în mare parte datorită proliferării. a aparatelor de uz casnic cu aceste conectori.

Conector

Treptat, pe lângă interfețele video comune DVI și HDMI, pe piață apar și soluții cu interfață DisplayPort. Single-Link DVI transmite un semnal video cu o rezoluție de până la 1920x1080 pixeli, o frecvență de 60 Hz și 8 biți pe componentă de culoare, Dual-Link permite transmiterea de 2560x1600 la o frecvență de 60 Hz, dar deja 3840x2400 pixeli sub aceeași condițiile pentru Dual-Link Link DVI nu sunt disponibile. HDMI are aproape aceleași limitări; versiunea 1.3 acceptă transmisia de semnal cu o rezoluție de până la 2560x1600 pixeli la o frecvență de 60 Hz și 8 biți pe componentă de culoare (la rezoluții mai mici - 16 biți). Deși capacitățile maxime ale DisplayPort sunt puțin mai mari decât DVI-urile Dual-Link, doar 2560x2048 pixeli la 60 Hz și 8 biți pe canal de culoare, acesta are suport pentru culoare pe 10 biți pe canal la rezoluție 2560x1600, precum și 12 biți pentru formatul 1080p.

Prima versiune a interfeței video digitale DisplayPort a fost adoptată de VESA (Video Electronics Standards Association) în primăvara anului 2006. Acesta definește o nouă interfață digitală universală, fără licență și fără drepturi de autor, concepută pentru a conecta computere și monitoare, precum și alte echipamente multimedia. Grupul VESA DisplayPort care promovează standardul include mari producători de electronice: AMD, NVIDIA, Dell, HP, Intel, Lenovo, Molex, Philips, Samsung.

Principalul concurent al DisplayPort este conectorul HDMI, care acceptă protecția la scriere HDCP, deși este destinat mai mult pentru conectarea dispozitivelor digitale de consum, cum ar fi playere și panouri HDTV. Un alt concurent putea fi numit anterior Unified Display Interface - o alternativă mai puțin costisitoare la conectorii HDMI și DVI, dar principalul său dezvoltator, Intel, a refuzat să promoveze standardul în favoarea DisplayPort.

Absența taxelor de licență este importantă pentru producători, deoarece pentru a utiliza interfața HDMI în produsele lor, aceștia sunt obligați să plătească taxe de licență către HDMI Licensing, care împarte apoi fondurile între deținătorii de drepturi la standard: Panasonic, Philips , Hitachi, Silicon Image, Sony, Thomson și Toshiba. Abandonarea HDMI în favoarea unei interfețe universale similare „gratuit” va economisi mulți bani producătorilor de plăci video și monitoare - este clar de ce le-a plăcut DisplayPort.

Din punct de vedere tehnic, conectorul DisplayPort acceptă până la patru linii de date, fiecare dintre acestea putând transmite 1,3, 2,2 sau 4,3 gigabiți/s, pentru un total de până la 17,28 gigabiți/s. Sunt acceptate modurile cu adâncime de culoare de la 6 la 16 biți pe canal de culoare. Un canal bidirecțional suplimentar, conceput pentru a transmite comenzi și informații de control, funcționează la o viteză de 1 megabit/s sau 720 megabit/s și este utilizat pentru a deservi funcționarea canalului principal, precum și transmiterea VESA EDID și VESA MCCS semnale. De asemenea, spre deosebire de DVI, semnalul de ceas este transmis de-a lungul liniilor de semnal, mai degrabă decât separat, și este decodificat de receptor.

DisplayPort are capacitatea opțională de protecție împotriva copierii DPCP (DisplayPort Content Protection) dezvoltată de AMD și care utilizează codificarea AES pe 128 de biți. Semnalul video transmis nu este compatibil cu DVI și HDMI, dar conform specificațiilor transmisia acestora este permisă. În prezent, DisplayPort acceptă o rată maximă de transfer de date de 17,28 gigabiți/s și o rezoluție de 3840x2160 la 60 Hz.

Principalele caracteristici distinctive ale DisplayPort: un standard deschis și extensibil; suport pentru formatele RGB și YCbCr; Suport pentru adâncimea culorii: 6, 8, 10, 12 și 16 biți per componentă de culoare; transmisie completă a semnalului la 3 metri și 1080p la 15 metri; suport pentru codificarea AES pe 128 de biți DisplayPort Content Protection, precum și Protecția conținutului digital cu lățime de bandă mare de 40 de biți (HDCP 1.3); lățime de bandă mai mare în comparație cu DVI și HDMI Dual-Link; transmiterea mai multor fluxuri printr-o singură conexiune; compatibilitate cu DVI, HDMI și VGA folosind adaptoare; simplă extindere a standardului pentru a răspunde nevoilor pieței în schimbare; conexiuni externe și interne (conectarea unui panou LCD într-un laptop, înlocuirea conexiunilor interne LVDS).

Versiunea actualizată a standardului, 1.1, a apărut la un an după 1.0. Inovațiile sale includ suport pentru protecția la copiere HDCP, importantă atunci când vizionați conținut protejat de pe discuri Blu-ray și HD DVD, și suport pentru cabluri de fibră optică, în plus față de cablurile convenționale de cupru. Acesta din urmă vă permite să transmiteți un semnal pe distanțe și mai mari fără pierderea calității.

DisplayPort 1.2, aprobat în 2009, a dublat debitul interfeței la 17,28 gigabiți/s, permițându-i să accepte rezoluții mai mari, rate de reîmprospătare a ecranului și adâncimi de culoare. De asemenea, în 1.2 a apărut suportul pentru transmiterea mai multor fluxuri printr-o singură conexiune pentru conectarea mai multor monitoare, suportul pentru formatele de afișare stereo și spațiile de culoare xvYCC, scRGB și Adobe RGB. A apărut și un conector Mini-DisplayPort mai mic pentru dispozitive portabile.

Conectorul DisplayPort extern de dimensiune completă are 20 de pini, dimensiunea sa fizică putând fi comparată cu toți conectorii USB cunoscuți. Un nou tip de conector poate fi văzut deja pe multe plăci video și monitoare moderne, seamănă atât cu HDMI, cât și cu USB, dar poate fi echipat și cu zăvoare pe conectori, similare celor prevăzute în Serial ATA.

Înainte ca AMD să cumpere ATI, acesta din urmă a anunțat furnizarea de plăci video cu conectori DisplayPort la începutul anului 2007, dar fuziunea companiilor a împins această apariție de ceva timp. Ulterior, AMD a anunțat DisplayPort ca conector standard în cadrul platformei Fusion, ceea ce presupune o arhitectură unificată a procesoarelor centrale și grafice într-un singur cip, precum și viitoare platforme mobile. NVIDIA ține pasul cu rivalii săi, lansând o gamă largă de plăci video cu suport DisplayPort.

Printre producătorii de monitoare care au anunțat suport și au anunțat produse DisplayPort, Samsung și Dell au fost primii. Desigur, un astfel de suport a fost primit pentru prima dată de monitoare noi cu o diagonală mare a ecranului și rezoluție înaltă. Există adaptoare DisplayPort-la-HDMI și DisplayPort-la-DVI, precum și DisplayPort-la-VGA, care convertește un semnal digital în analog. Adică, chiar dacă placa video conține doar conectori DisplayPort, aceștia pot fi conectați la orice tip de monitor.

Pe lângă conectorii enumerați mai sus, plăcile video mai vechi au uneori și un conector compozit și S-Video (S-VHS) cu patru sau șapte pini. Cel mai adesea ele sunt folosite pentru a scoate un semnal către receptoare de televiziune analogice învechite și chiar și pe S-Video semnalul compozit este adesea amestecat, ceea ce afectează negativ calitatea imaginii. S-Video are o calitate mai bună decât lalea compozită, dar ambele sunt inferioare ieșirii componentei YPbPr. Acest conector se găsește pe unele monitoare și televizoare de înaltă definiție, semnalul este transmis prin el în formă analogică și este comparabil în calitate cu interfața D-Sub. Cu toate acestea, în cazul plăcilor video și monitoarelor moderne, să acordați atenție tuturor conectorilor analogici pur și simplu nu are niciun sens.

Cu aproximativ 10 ani în urmă - ceea ce înseamnă în ultimul secol pentru tehnologia computerelor - interfața VGA, dezvoltată de IBM în 1987, a fost folosită pentru a conecta unitatea de sistem PC cu un monitor. Un computer este un dispozitiv digital, iar un monitor CRT este analog, astfel încât placa video a PC-ului a generat un semnal video de ieșire analogică, care a fost transmis către monitor folosind interfața VGA. Acest lucru se potrivea tuturor, mai ales că diagonala standard a monitorului era de 14, 15, apoi 17 inci, iar lățimea de bandă VGA era suficientă pentru a transmite un semnal cu rezoluția și rata de cadre necesare.

Odată cu apariția monitoarelor LCD, situația s-a schimbat. Un monitor LCD este un dispozitiv digital, dar utilizatorii aveau în mare parte plăci video cu interfață VGA în computerele lor, iar producătorii de plăci video nu s-au răzgândit imediat. Prin urmare, primele monitoare LCD au fost echipate cu o interfață VGA și un convertor analog-digital.

DVI este o interfață complet digitală care a fost concepută pentru a conecta unități de sistem cu monitoare și, prin urmare, transmisia sunetului nu a fost asigurată, iar distanța pe care putea fi transmis semnalul era mică, de doar câțiva metri.

A apărut o situație ciudată: semnalul analogic exista doar în cablul de conectare a plăcii video la monitor. Este clar că această situație nu s-a potrivit inginerilor și s-au gândit să creeze o nouă interfață digitală. Această interfață a fost dezvoltată de consorțiul Digital Display Working Group și a fost numită DVI (Digital Video Interface). Prima versiune a interfeței a fost prezentată în 1999.

Aceasta era deja o interfață complet digitală, dar inițial a fost concepută special pentru conectarea unităților de sistem cu monitoare și, prin urmare, transmisia sunetului nu era asigurată, iar distanța pe care putea fi transmis semnalul era mică, doar câțiva metri, iar dacă un a fost necesară o distanță mai mare, ai nevoie a fost să folosești așa-numitul extensii de interfață activ.

Din 2008, a devenit posibilă transmiterea sunetului prin DVI, cu anumite restricții și rezerve.

Interfața DVI este disponibilă în două versiuni: DVI-I și DVI-D. Prima opțiune permite transmiterea unui semnal VGA, dar transmiterea simultană a semnalelor analogice și digitale nu este posibilă: este fie sau.

Introducerea interfeței HDMI, spre deosebire de DVI, se explică nu numai și nu atât de motive tehnice. Proprietarii de conținut multimedia trebuie să îl protejeze de copierea neautorizată

DVI a fost conceput cu o rezervă pentru viitor: a existat în versiunile Single Link și Dual Link cu o lățime de bandă dublă, cu toate acestea, așa cum se întâmplă adesea în high-tech, toate capabilitățile DVI s-au dovedit a fi nerevendicate, deoarece a fost înlocuit cu noua interfață HDMI (High Definition Multimedia Interface - interfață pentru multimedia de înaltă definiție). Prima versiune a interfeței a fost prezentată în 2002, iar anul trecut a apărut versiunea actuală 2.0.

Cu toate acestea, introducerea interfeței HDMI, spre deosebire de DVI, se explică nu numai și nu atât de motive tehnice. Proprietarii de conținut multimedia trebuiau să îl protejeze de copierea neautorizată, așa că HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection) a fost inclus în HDMI. Potrivit dezvoltatorilor, conținutul digital de înaltă rezoluție nu poate lăsa dispozitivele procesându-l în formă necriptată. Această soluție a creat o cantitate destul de mare de probleme pentru utilizatori, dar cel mai important, sistemul HDCP necesită taxe de licență: minim 4 cenți pentru fiecare dispozitiv (15 cenți dacă sigla HDMI nu este indicată pe produs și în materialele publicitare). Și dacă luați în considerare numărul de licențe dintr-un sistem multimedia tipic, nemulțumirea producătorilor este de înțeles (Fig. 2).

A apărut o situație care amintește de conflictul de lungă durată dintre standardele IEEE-1394 și USB, când politica de licențiere nerezonabilă a Apple a dus la abandonarea pe scară largă a acestui standard tehnic foarte bun (la acea vreme).

Ceva asemănător s-a întâmplat acum. În 2007, VESA a introdus specificația 1.1 a interfeței DisplayPort, care este mai avansată din punct de vedere tehnic decât HDMI și, cel mai important, nu necesită nicio taxă de licență. Rezultatul a fost imediat. Până în vara lui 2011, DisplayPort a fost standardul pentru noile produse din familia Apple Macintosh. Cea mai recentă generație de monitoare Apple (Apple LED Cinema Display) a acceptat exclusiv intrarea DisplayPort. Calculatoarele MacBook, MacBook Pro, MacBook Air au o ieșire DisplayPort, la care se poate conecta și un monitor DVI sau VGA printr-un adaptor special. Calculatoarele Mac mini au ieșiri DisplayPort și DVI. Până în prezent, Mini DisplayPort a fost înlocuit cu o interfață Thunderbolt similară ca aspect, dar mai avansată, care este compatibilă cu acesta.

În 2007, VESA a introdus specificația 1.1 a interfeței DisplayPort, care este mai avansată din punct de vedere tehnic decât HDMI și, cel mai important, nu necesită nicio taxă de licență.

DisplayPort este acceptat de producători cunoscuți precum 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 și Tyco Electronics.

Să ne uităm la interfața DisplayPort mai detaliat.

Orez. 2. Numărul de licențe într-un sistem multimedia tipic

În primul rând, observăm că această interfață este destinată afișajelor LCD, proiectoarelor video și plăcilor video pentru PC. Este posibil ca DisplayPort să înlocuiască în cele din urmă HDMI.

Și în timp ce DisplayPort are propriul sistem de protecție DPCP, acceptă și versiunea HDCP 1.3, care vă permite să vă conectați la dispozitive BluRay și să accesați conținut protejat.

DisplayPort funcționează la tensiuni mai scăzute, ceea ce duce la un consum mai mic de energie. Aceasta, la rândul său, reduce nivelul de interferență electromagnetică și îmbunătățește compatibilitatea electromagnetică a dispozitivelor. Avantajele noii interfețe față de DVI și VGA includ:

• suport pentru schimbul bidirecțional;
• performanță ridicată (lățime de bandă peste 1 GB/s), care este mai mare decât cea a Dual Link DVI;
• prezența unei arhitecturi unice de micro-loturi;
• suport opțional pentru funcții audio;
• prezența unui zăvor simplu și convenabil pe conector, care nu se știe de ce lipsește în HDMI.

Informații generale

Interfața DisplayPort include trei canale de date (Fig. 3):

• canalul principal (Main Link);
• canal suplimentar (AUX CH – Canal auxiliar);
• linie de conectare la cald (HPD - Hot Plug Detect).

Fig.3 Interfața DisplayPort constă din trei canale de date

Canalul principal

Canalul principal este conceput pentru a transmite informații grafice. Acest canal este format din patru linii, fiecare dintre acestea fiind o pereche diferențială. Două rate de transfer de date sunt acceptate pe canalul principal: 2,7 Gbit/s și 1,62 Gbit/s (pe linie). Capacitatea interfeței pentru fiecare dintre aceste două moduri, ținând cont de numărul de linii implicate, este dată în Tabelul 1.

Tabelul 1. Lățimea de bandă a interfeței portului de afișare

Datele de-a lungul liniilor canalului principal sunt transmise secvențial, iar utilizarea perechilor diferențiale crește imunitatea la zgomot a liniilor. Datele transmise pe liniile de canal principal sunt codificate fie în format RGB, fie în format Y/C.

În funcție de modul de funcționare, de codificarea culorii selectată (RGB sau Y/C), precum și de adâncimea culorii, se poate utiliza un număr diferit de linii ale canalului principal (1, 2 sau 4) - vezi Tabelul 2.

Tabelul 2. Dependența numărului de linii ale canalului principal de modul de funcționare

Canalul Main Link este unidirecțional, adică datele sunt transmise numai în direcția de la sursa semnalului la afișaj.

Toate datele transmise pe liniile principale sunt ambalate în micro-pachete, fiecare dintre acestea fiind o unitate de transfer. Fiecare micro-pachet este transmis pe propriul canal principal de legătură. Lungimea micro-pachetelor variază de la 32 la 64 de caractere. Atunci când un flux de date este împărțit în pachete, acestea sunt aliniate la numărul adecvat de caractere prin umplerea pachetului cu caractere „în plus”. Deci, de exemplu, dacă lungimea unui pachet este setată la 32 de caractere, iar pachetul real constă din 28 de caractere, atunci i se adaugă încă 4 caractere.

În perioadele de golire orizontală și verticală, fluxul principal de date video este întrerupt și aproape toate simbolurile pachetelor devin „suplimentare”. Astfel de pachete pot fi înlocuite cu pachete de flux de atribute care conțin informații despre înălțimea, lățimea și alți parametri ai imaginii transmise în fluxul principal. Aceste informații sunt utilizate de afișaj. În plus, pachetele de flux audio pot fi transmise în timpul intervalelor de golire verticale și orizontale.

Specificația DisplayPort face distincție între două tipuri de caractere: caractere de date și caractere de control. Caracterele de control sunt inserate în pachete formate din caractere de date. Standardul descrie nouă caractere de control, de exemplu, cum ar fi: începutul golirii, sfârşitul golirii, începutul şi sfârşitul datelor etc.

Canal suplimentar

Canalul suplimentar este semi-duplex bidirecțional. La transmiterea datelor, dispozitivul Master este dispozitivul de transmisie (PC), iar dispozitivul Slave este dispozitivul de recepție (afișajul). Masterul inițiază tranzacțiile canalului suplimentar, generând diverse solicitări, dispozitivul Slave răspunde la solicitările Masterului Afișajul (dispozitivul Slave) poate controla semnalul HPD, provocând o întrerupere a dispozitivului Master, care, ca răspuns, poartă aproape imediat. o tranzacție de cerere pe canalul suplimentar și anume în acest fel, afișajul poate controla procesele pe magistrala canalului suplimentar.

Un canal suplimentar permite transmiterea datelor la o viteză de 1 Mbit/s pe o lungime a cablului de 15 m sau chiar mai mult. Canalul suplimentar este format din liniile unei perechi diferențiale, prin care sunt transmise date cu autosincronizare. Fiecare tranzacție pe canal nu durează mai mult de 500 μs în timp, iar dimensiunea maximă a pachetului de date transmis este de 16 octeți. Toate acestea vă permit să evitați problemele atunci când o aplicație suprimă funcționarea altei aplicații.

Scopul principal al canalului suplimentar este:

• Transmiterea datelor EDID (Extended Display Identification Data, acest canal înlocuiește magistrala DDC, care este utilizată pentru identificarea afișajelor și configurarea acestora în conformitate cu specificația Plug&Play);
• transferul de date DPCD (DisplayPort Configuration Data) destinate instalării și configurarii interfeței DisplayPort în sine;
• transmiterea datelor MCCS (Monitor Command and Control Set), concepute pentru a transmite comenzi care controlează monitorul (reglarea luminozității, echilibrului culorilor etc.).

linia HPD

Semnalul HPD este conceput pentru a determina când afișajul este conectat și deconectat. Semnalul HPD este un nivel logic cu o tensiune de 2,25 până la 3,6 V. Nivelul logic al semnalului HPD este controlat de afișaj. Un nivel scăzut corespunde apariției evenimentelor care necesită un răspuns din partea sursei video.

În funcție de durată, există două variante ale semnalului HPD:

• Dacă semnalul HPD scade pentru o perioadă de 0,5 până la 1 ms, aceasta este interpretată ca o solicitare de serviciu. În acest caz, dispozitivul Master canal suplimentar accesează registrele DPCD, citește datele din acestea și ajustează funcționarea sursei video în consecință.
• Dacă semnalul HPD scade mai mult de 2 ms, este tratat ca un eveniment de conectare/deconectare la cald. Ca rezultat, masterul încearcă de asemenea să acceseze registrele DPCD pentru a determina starea curentă a monitorului.

Standardul prevede că în anumite condiții (moduri de joasă frecvență) lungimea cablului DisplayPort poate ajunge la 15 m (mod cu o frecvență de cadre de 50 Hz și când se utilizează toate cele patru linii ale canalului principal).

Un rezistor shunt (terminator) cu o rezistență de cel puțin 100 kOhm trebuie instalat pe linia HPD atât pe partea sursei de semnal video, cât și pe partea monitorului. Rezistoarele sunt instalate între linia HPD și masă.

Cabluri

Cablul de interfață pentru DisplayPort este disponibil în două versiuni:

• cablu pentru transmisie de înaltă frecvență (2,7 Gbit/s pe canal);
• cablu pentru transmisie de joasă frecvență (1,62 Gbit/s pe canal).

Lungimea cablului de conectare la ratele maxime de transfer de date nu trebuie să depășească doi metri, ceea ce asigură fiabilitatea garantată a datelor transmise. Dar, în principiu, poate fi mai mare dacă utilizați moduri de operare cu rezoluție scăzută. În special, standardul prevede că în anumite condiții (moduri de joasă frecvență) lungimea cablului poate ajunge la 15 m (mod cu o frecvență de cadre de 50 Hz și când se utilizează toate cele patru linii ale canalului principal). Standardul reglementează aproape totul - de la tipul de materiale utilizate pentru izolație până la poziția relativă a miezurilor de cablu în interiorul izolației generale. Prin urmare, dacă intenționați să utilizați afișaje de înaltă rezoluție cu o adâncime de culoare profundă, trebuie să achiziționați cabluri de înaltă calitate.

După cum sa menționat mai sus, toate liniile de informații ale interfeței sunt realizate sub formă de perechi diferențiale. Mărimea semnalelor pe aceste perechi diferențiale depinde de frecvența transmisiei datelor, adică in functie de modul de functionare. Cu toate acestea, oscilația semnalului pe liniile de date diferențiale trebuie să fie în intervalul de la 0,4 V la 1,2 V (inclusiv toleranțe de la 0,34 V la 1,38 V). Conform standardului DisplayPort, perechile diferențiale pot fi utilizate atât în ​​modurile de curent alternativ (AC) cât și de curent continuu (DC). Când funcționează în modul DC, semnalul diferențial se modifică în raport cu un anumit nivel constant, a cărui valoare poate ajunge la 3,6 V, adică corespunde tensiunii de alimentare (vezi Fig. 4).

Orez. 4. Diagrame de semnal într-un cablu DisplayPort

Conectori

Conectorul de interfață DisplayPort este similar cu conectorul USB (Figura 5). Principala diferență este că conectorul DisplayPort are mai mulți (20) pini. Conectorii de interfață VGA, DVI și DisplayPort sunt prezentați în Fig. 6.

Orez. 5. Mufă și priză pentru cablu de interfață DisplayPort

Fig.6. Comparația conectorilor diferitelor interfețe

Cablul are mufe speciale pe ambele părți. Prizele sunt instalate pe partea bloc a dispozitivelor (pe placa video și pe afișaj). Este permisă amplasarea orizontală și verticală a prizelor (Fig. 7).

Orez. 7. Aspect vertical și orizontal al prizelor bloc DisplayPort

Conectorul are o cheie, de ex. Este imposibil să-l conectați incorect. Contactele sunt situate pe două rânduri și cu rândurile decalate unul față de celălalt.

Spre deosebire de HDMI, conectorul are un zăvor (Fig. 8).

Conectorul are o altă caracteristică importantă. Când este conectat, la fel ca în USB, diferite grupuri de contacte sunt conectate alternativ. Acest lucru permite dispozitivelor să fie conectate la cald fără riscul ca electricitatea statică să deterioreze circuitele. Procedura de conectare este următoarea:

1. Ecran conector metalic.
2. Contacte de masă (GND), linie de alimentare (DP_PWR) și fir comun pentru linia de alimentare (Return DP_PWR).
3. Linii de canal principal (ML_Lane), linii de canal suplimentare (AUX_CH) și linie HPD.

Orez. 8. Dispozitiv de blocare a conectorului DisplayPort

Alocarea contactelor conectorului este prezentată în Fig. 9.

Liniile principale ale canalelor sunt desemnate ML_Lane0, ML_Lane1, ML_Lane2, ML_Lane3. Deoarece liniile reprezintă perechi diferențiale, denumirea conține și simbolurile (n) și (p), unde (n) este „-” al perechii diferențiale și (p) este „+”. Liniile de canal suplimentare sunt desemnate AUX_CH (p) și AUX_CH (n), deoarece sunt de asemenea diferențiale.

Fig.9. Alocarea pinului conectorului
(Faceți clic pe imagine pentru o vizualizare mai mare)

Conectorul are o linie de alimentare desemnată DP_PWR. O tensiune de 3 până la 16 V este furnizată acestei linii de la dispozitivul sursă de semnal video. Curentul maxim nu trebuie să depășească 500 mA. Linia DP_PWR poate fi utilizată pentru alimentarea dispozitivelor de putere redusă conectate la sursa de semnal sau pentru alimentarea circuitelor individuale de afișare. Dispozitivele receptor (afișaje) pot furniza și o tensiune de alimentare de +3,3 V acestei linii cu un curent maxim de 500 mA. Astfel, interfața DisplayPort, precum USB, poate fi folosită pentru a conecta dispozitive cu putere redusă care nu au propria sursă de alimentare. Cablul comun pentru linia de alimentare DP_PWR este pinul etichetat Return DP_PWR.

Într-un cablu standard, semnalul DP_PWR poate fi absent, adică pinul 20 al conectorului nu va fi folosit.

În prezent, pe piață există multe adaptoare de la o interfață la alta (Fig. 10, 11).

Orez. 10. Adaptor DVI-DisplayPort

Orez. 11. Adaptor HDMI la DisplayPort

Experții de înaltă tehnologie cred că interfața DisplayPort are un viitor grozav. Dacă acest lucru este adevărat sau nu, timpul va spune. Este posibil ca răspândirea interfeței să fie ajutată de convergența echipamentelor de uz casnic și informatic, ceea ce va duce la necesitatea interconectarii unei game largi de dispozitive, care nu a fost luată în considerare anterior de dezvoltatorii de interfețe.

– un tip fundamental nou de interfață digitală pentru conectarea plăcilor video cu dispozitive de afișare, concepută pentru a înlocui atât interfața DVI, folosită pentru conectarea celor externe, cât și LVDS, folosit pentru conectarea afișajelor încorporate ale dispozitivelor portabile (, PDA etc.) .

În ciuda capacităților sale mari, DisplayPort nu va înlocui HDMI: aceste două standarde se adresează diferitelor segmente de piață: HDMI pentru echipamente audio-video de uz casnic și DisplayPort pentru computere și echipamente profesionale.

Cea mai populară versiune a standardului DisplayPort 1.1 la momentul scrierii întrebărilor frecvente a fost aprobată de asociația VESA în martie 2008, descrierea ulterioară se referă în mod specific la această versiune a standardului.

Specificații tehnice de bază ale interfeței:

• Rate de transfer de date de până la 8,64 GBit/sec (pe o lungime a cablului de până la 3 m), ceea ce permite, de exemplu, să accepte moduri video precum 2560 x 1600 x 60 cadre/sec cu culoare pe 30 de biți sau 4096 x 2160 x 24 de cadre/sec cu culoare pe 36 de biți. Cu un cablu cu lungimea maximă posibilă de 15 m, se utilizează o viteză de transmisie limitată, care nu este inferioară DVI Single Link, adică acceptă, de exemplu, un mod precum FullHD 1920 x 1080 x 60 fps cu 24 de biți culoare.
• Acceptă adâncimea de culoare de până la 16 biți per componentă de culoare, de ex. dacă există suport adecvat de la placa video, este posibil să se afișeze culoarea pe 48 de biți. (Implementările existente permit deja culoarea pe 30 de biți)
• Compatibilitatea inversă se realizează prin capacitatea de a utiliza liniile de date existente pentru semnale DVI sau VGA, iar adaptoarele sunt folosite pentru a conecta dispozitive cu astfel de conectori.
• Perechea răsucită de cupru este folosită ca mediu de transmisie, dar poate fi folosită și fibra optică.
• Suportă două tehnologii pentru protejarea conținutului transmis – HDCP și DPCP mai avansat.
• Conectarea la cald este permisă.
• Transmisie audio (opțional): până la 8 canale, până la 192 KHz/16 sau 24 biți LPCM, rata de biți totală maximă 6,1 Mbit/s

În tehnologia electronică modernă, interfețele determină aproape totul - viteza schimbului de date, cantitatea de informații transferate, arhitectura dispozitivelor, distanța dintre dispozitivele de împerechere, dimensiunile conectorilor de conectare și dispozitivele în sine etc. și așa mai departe. De aceea, în era informatizării globale, unul dintre cei mai importanți factori care contribuie la progresul în continuare este dezvoltarea de noi interfețe. Și munca de îmbunătățire a mijloacelor de transmitere a unei game largi de date nu se oprește pentru un minut și este realizată de aproape toți dezvoltatorii importanți de electronice. Este interesant de observat că unele companii, cunoscute anterior ca producători exclusiv de microcircuite și alte componente electronice, își schimbă treptat linia de activitate, trecând la dezvoltarea de noi interfețe promițătoare și la producția de elemente de bază pentru aceste interfețe. Astăzi am decis să vorbim despre posibila apariție iminentă a unei noi interfețe pentru unul dintre principalele dispozitive periferice ale computerelor personale - o nouă interfață pentru afișaje, care este oferită de o organizație foarte reputată, binecunoscută tuturor celor care sunt chiar puțin familiari. cu tehnologie de calcul modernă – vorbim despre asocierea VESA.

Astăzi, există o serie de conexiuni de interfață concepute pentru a conecta un afișaj la o sursă de semnal. Aceste interfețe comune includ:

- conector VGA analog – DSUB-15pin;

- interfata DVI;

- interfata P

- interfață DFP etc.

Și asta fără a lua în calcul interfețele specifice și industriale care nu sunt utilizate pe scară largă, dar sunt încă folosite pentru a conecta afișaje la sursele de semnal.

Desigur, în lumina utilizării pe scară largă a afișajelor cu cristale lichide „digitale” (afișaje LCD), așa-numitele interfețe „digitale” încep să capete o relevanță mai mare, dintre care cel mai faimos este, fără îndoială, DVI. Și mulți oameni cred că această interfață răspunde atât de toate nevoile atunci când transferați imagini pe afișaj încât nu are rost să schimbați ceva. Ceea ce face ca interfața DVI să fie atractivă este că poate fi folosită pentru a transmite date nu numai în formă digitală, ci și sub formă de semnale analogice convenționale R/G/B. Dar asociația VESA nu crede așa. Drept urmare, destul de recent, în martie 2007, această organizație a lansat un document numit „Standard de interfață DisplayPort™. Ver.1.1"(Interfața DisplayPort standard Versiunea 1.1).

Acest standard se adresează producătorilor de panouri LCD, ecrane LCD, proiectoare video, plăci grafice, chipset-uri și electronice de larg consum. Noua interfață pentru conectarea ecranelor este menită să înlocuiască interfețele precum DVI și LVDS și, în cele din urmă, interfața VGA. DisplayPort vă permite să conectați atât ecrane externe, cât și interne printr-o singură interfață digitală. Ceea ce înțelegem prin „interfață digitală unică” aici este că DisplayPort poate transfera date (pixeli) direct de la orice sursă video pe orice panou LCD, simplificând toate complexitățile transferului de date care există astăzi. În același timp, specificația DisplayPort ține cont de toate aspectele pozitive ale aplicării practice a interfețelor DVI și HDMI.

Spre interfață DisplayPort suport adăugat HDCP versiunea 1.3. A sustine HDCP vă permite să vă conectați folosind DisplayPort la dispozitivele Blye-Ray și HD-DVD și accesați conținut protejat.

DisplayPort funcționează la tensiuni mai mici, rezultând un consum mai mic de energie. Acest lucru, la rândul său, reduce interferența electromagnetică și îmbunătățește compatibilitatea dispozitivului. Avantajele noii interfețe față de DVI și VGA includ:

- suport pentru schimbul bidirecțional;

- performanta ridicata (latime de banda peste 1 GB/s), care este chiar mai mare decat cea a unei interfete DVI dual-channel;

- prezența unei arhitecturi unice micro-loturi care deschide noi posibilități pentru afișaje;

- suport optional pentru functii audio;

- utilizarea unui conector USB snap-on foarte simplu și compact, care simplifică foarte mult conectarea display-urilor la sursele video.

Toate aceste caracteristici și avantaje ale interfeței DisplayPort ne permit să sperăm la utilizarea sa pe scară largă în viitor și la interesul producătorilor de echipamente pentru implementarea sa pe scară largă.

Informații generale

Interfața DisplayPort include trei canale de date ( Fig.1):

- canalul principal (Main Link);

- canal suplimentar (AUX CH - Canal auxiliar);

- linie hot plug (HPD – Hot Plug Detect).

Fig.1 Interfața Display Port constă din trei canale de date

Canalul principal

Canalul principal este conceput pentru a transmite informații grafice. Acest canal este format din patru linii, fiecare dintre acestea fiind o pereche diferențială. Există două rate de transfer de date pe canalul principal: 2,7 GbpsȘi 1,62 Gbps(pe linie). Capacitatea interfeței pentru fiecare dintre aceste două moduri, ținând cont de numărul de linii implicate, este prezentată în tabelul 1.

Tabelul 1. Lățimea de bandă a interfeței portului de afișare

Cantitate linii	Lățimea de bandă a interfeței
	la 1,62 Gbit/s la linie	la 2,7 Gbit/s la linie
	162 MB/s	270 MB/s
	324 MB/s	540 MB/s
	648 MB/s	1080 MB/s

Datele de-a lungul liniilor canalului principal sunt transmise în formă serială, ceea ce, totuși, este tipic pentru toate interfețele digitale de înaltă performanță, iar utilizarea perechilor diferențiale reduce nivelul de interferență electromagnetică și crește imunitatea la zgomot a canalelor. Datele transmise pe liniile de canal principal sunt codificate fie în format RGB , sau în format Y C/ .

Deși numărul liniilor de canal principal este de patru, aceasta nu înseamnă că toate trebuie utilizate. În funcție de modul de funcționare, codul de culoare selectat ( RGB sau Y C ), precum și adâncimea culorii (număr de biți pe punct), poate fi utilizat un număr diferit de linii de canal principal ( 1, 2 sau 4 ) – vezi tabelul 2.

Tabelul 2. Dependența numărului de linii ale canalului principal de modul de funcționare

Numărul de linii	Codificarea culorilor (biți pe pixel)	Numărul de biți pe culoare	Mod de operare
4 linii	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 la 60 Hz
1 linie	YCbCr 4:4:4 (30 bpp)		1920x1080 (i) @ 60 Hz
	RGB (18 bpp)		2560 x 1 536 la 60 Hz

Canal Legătura principală este unidirecțională, adică datele sunt transmise numai în direcția de la sursa semnalului la afișaj.

Toate datele transmise pe liniile principale sunt împachetate în micro-pachete, fiecare dintre acestea fiind o unitate de transfer. Aceste micro-pachete sunt transmise prin linii de canal Legătura principală, adică fiecare pachet este transmis pe legătura de canal corespunzătoare. Lungimea unității de transmisie (adică lungimea micro-pachetului) pentru fiecare Legătură Principală este în intervalul de la 32 la 64 de simboluri. Atunci când un flux de date este împărțit în pachete, acestea sunt aliniate la numărul adecvat de caractere prin completarea pachetului cu caractere „în plus”. Deci, de exemplu, dacă lungimea pachetului este setată la 32 de caractere, iar pachetul real este format din 28 de caractere, atunci se adaugă încă 4 caractere pentru a obține un pachet cu lungime standard.

În perioadele de golire orizontală și verticală, fluxul de date video principal este întrerupt și aproape toate simbolurile pachetelor devin „suplimentare”. Ca rezultat, astfel de pachete pot fi înlocuite cu pachete de flux de atribute care conțin informații despre înălțimea, lățimea și alți parametri ai imaginii transmise în fluxul principal. Aceste informații pot fi folosite de afișaj pentru a regenera fluxul principal în sine. În plus, în timpul blanking-ului vertical și orizontal, transmisia pachetelor de flux audio poate fi organizată.

Simbol este o bucată de date de 8 biți care este convertită într-un cod de 10 biți utilizând metoda de codificare ANSI 8B/10B, numită și codificare K (ANSI X3.230-1994) Numai după conversia datelor de 8 biți în 10- cod de biți, transmiterea lor este asigurată prin linii de interfață. Specificația DisplayPort face distincție între două tipuri de caractere: caractere de date și caractere de control. Caracterele de control sunt inserate în pachete de caractere de date pentru a forma cadre. Standardul descrie nouă caractere de control, de exemplu, cum ar fi: începutul golirii, sfârşitul golirii, începutul şi sfârşitul datelor etc.

Canal suplimentar

Canalul suplimentar este semi-duplex bidirecțional. La transmiterea datelor, dispozitivul Master este dispozitivul de transmisie (PC), iar dispozitivul Slave este dispozitivul de recepție (afișajul). Masterul inițiază tranzacțiile canalului suplimentar, generând diverse solicitări, dispozitivul Slave răspunde la solicitările Masterului Afișajul (dispozitivul Slave) poate controla semnalul HPD, provocând o întrerupere a dispozitivului Master, care, ca răspuns, poartă aproape imediat. o tranzacție de cerere pe canalul suplimentar și anume în acest fel, afișajul poate controla procesele pe magistrala canalului suplimentar.

Un canal suplimentar permite transmiterea datelor la o viteză de 1 Mbit/s pe o lungime a cablului de 15 m sau chiar mai mult. Canalul suplimentar este format din liniile unei perechi diferențiale, prin care sunt transmise date cu autosincronizare. Fiecare tranzacție pe canal nu durează mai mult de 500 μs în timp, iar dimensiunea maximă a pachetului de date transmis este de 16 octeți. Toate acestea vă permit să evitați problemele atunci când o aplicație suprimă funcționarea altei aplicații.

Scopul principal al canalului suplimentar este:

- Transmiterea datelor EDID (adică acest canal înlocuiește magistrala DDC, care este folosită pentru identificarea afișajelor și configurarea acestora în conformitate cu specificația Plug&Play);

- transferul datelor DPCD (DisplayPort Configuration Data) destinate setarii si configurarii interfetei DisplayPort propriu-zise;

- transmiterea datelor MCCS (Monitor Command and Control Set), concepute pentru a transmite comenzi care controlează monitorul (reglarea luminozității, echilibrului culorilor etc.).

linia HPD

Semnalul HPD este conceput pentru a determina când afișajul este conectat și deconectat. În plus, prin acest semnal, afișajul generează o întrerupere pentru a genera o cerere deservită de un canal suplimentar. Semnalul HPD este un semnal logic cu un nivel de 2,25 până la 3,6 volți. Starea semnalului HPD este controlată în întregime de afișaj, care o setează la un nivel scăzut atunci când apar evenimente care necesită ca sursa video să răspundă.

Există două variante ale semnalului HPD, în funcție de durata acestuia.

1) Dacă semnalul HPD este setat la un nivel scăzut de monitor pentru o perioadă de 0,5 până la 1 ms, atunci aceasta este percepută ca o solicitare de serviciu. În acest caz, dispozitivul Master canal suplimentar accesează registrele DPCD, citește datele din acestea și ajustează funcționarea sursei video în consecință.

2) Dacă semnalul HPD scade pentru un timp mai mare de 2 ms, atunci acesta este tratat ca un eveniment de conectare/deconectare la cald. Ca rezultat, masterul încearcă de asemenea să acceseze registrele DPCD pentru a determina starea curentă a monitorului.

Un rezistor shunt (terminator) cu o rezistență de cel puțin 100 kOhm trebuie instalat pe linia HPD atât pe partea sursei de semnal video, cât și pe partea monitorului. Rezistoarele sunt instalate între linia HPD și masă.

caracteristici fizice

Cablul de interfață pentru DisplayPort este (va fi) disponibil în două modificări (două categorii de reflectare):

- cablu pentru transmisie de inalta frecventa (2,7 Gbit/s per canal);

- cablu pentru transmisie de joasă frecvență (1,62 Gbit/s per canal).

Lungimea cablului de conectare la ratele maxime de transfer de date nu trebuie să depășească doi metri, ceea ce asigură fiabilitatea garantată a datelor transmise. Dar, în principiu, lungimea cablului poate fi mai mare dacă utilizați moduri de operare cu rezoluție scăzută. În special, standardul prevede că în anumite condiții (moduri de joasă frecvență) lungimea cablului poate ajunge la 15 metri (mod cu o rată a cadrelor de 50 Hz și când se utilizează toate cele patru linii ale canalului principal). Asociația VESA ia foarte în serios proiectarea cablurilor de corelare, iar standardul reglementează aproape totul - de la tipul de materiale utilizate pentru izolație până la poziția relativă a miezurilor cablului în izolația generală. Prin urmare, achiziționarea unui cablu DisplayPort va trebui luată foarte în serios, mai ales dacă intenționați să utilizați afișaje de înaltă rezoluție cu o adâncime bună de culoare.

După cum sa menționat mai sus, toate liniile de informații ale interfeței sunt realizate sub formă de perechi diferențiale. Mărimea semnalelor pe aceste perechi diferențiale se poate schimba destul de semnificativ atunci când se modifică frecvența de transmisie a datelor, de exemplu. atunci când alegeți unul sau altul mod de funcționare. Dar, în principiu, oscilația semnalului pe liniile de informații diferențiale ar trebui să fie în intervalul de la 0,4 V la 1,2 V (ținând cont de toleranțe de la 0,34 V la 1,38 V). Conform standardului DisplayPort, perechile diferențiale pot fi utilizate atât în ​​modurile de curent alternativ (AC) cât și de curent continuu (DC). Când funcționează în modul DC, semnalul diferențial se modifică în raport cu un anumit nivel constant, a cărui valoare poate ajunge la 3,6 V, adică corespunde tensiunii de alimentare (vezi Fig. 2).

Fig.2

Conector

Conectorul de interfață DisplayPort, așa cum am observat deja, este foarte asemănător cu conectorul USB. Principala diferență este că conectorul DisplayPort are 20 de pini (vezi Figura 3).

Fig.3

Există „prize” pe ambele părți ale cablului. Trebuie să existe o „priză” pe dispozitive (pe placa video și pe afișaj). Pentru dispozitive, sunt permise atât aranjarea orizontală, cât și verticală a „prizelor” (Fig. 4).

Fig.4

Conectorul este cheie, adică Este imposibil să-l conectați incorect. Contactele de pe conector sunt aranjate pe două rânduri și cu o oarecare decalare a rândurilor unul față de celălalt (ordinea tablei de șah).

Tabelul 3.

№	Tipul semnalului	Desemnare	Locație (superior/ randul de jos)
	Ieșire	ML_Lane 0 (p)	Superior
		GND	Inferior
	Ieșire	ML_Lane 0 (n)	Superior
	Ieșire	ML_Lane 1 (p)	Inferior
		GND	Superior
	Ieșire	ML_Lane 1 (n)	Inferior
	Ieșire	ML_Lane 2 (p)	Superior
		GND	Inferior
	Ieșire	ML_Lane 2 (n)	Superior
	Ieșire	ML_Lane 3 (p)	Inferior
		GND	Superior
	Ieșire	ML_Lane 3 (n)	Inferior
		GND	Superior
		GND	Inferior
	I/O	AUX_CH(p)	Superior
		GND	Inferior
	I/O	AUX_CH(n)	Superior
	Intrare	HPD	Inferior
		RTN DP_PWR	Superior
	Ieșire	DP_PWR	Inferior

Scopul contactelor conectorului este prezentat în Tabelul 3 și în Tabel. 4.

Tabelul 4.

№	Tipul semnalului	Desemnare	Locație (superior/ randul de jos)
	Intrare	ML_Lane3 (p)	Superior
		GND	Inferior
	Intrare	ML_Lane3 (n)	Superior
	Intrare	ML_Lane2 (p)	Inferior
		GND	Superior
	Intrare	ML_Lane2 (n)	Inferior
	Intrare	ML_Lane1 (p)	Superior
		GND	Inferior
	Intrare	ML_Lane1 (n)	Superior
	Intrare	ML_Lane0 (p)	Inferior
		GND	Superior
	Intrare	ML_Lane0 (n)	Inferior
		GND	Superior
		GND	Inferior
	I/O	AUX_CH(p)	Superior
		GND	Inferior
	I/O	AUX_CH(n)	Superior
	Ieșire	HPD	Inferior
		RTN DP_PWR	Superior
	Ieșire	DP_PWR	Inferior

Dispunerea cablului pe partea sursei video și pe partea afișajului este diferită, așa cum se arată în Fig. 5.

Fig.5

Liniile principale ale canalelor sunt desemnate ML_Lane0, ML_Lane1, ML_Lane2, ML_Lane3. Deoarece liniile reprezintă perechi diferențiale, desemnarea conține și simbolurile [n] și [p], unde [n] este „-” al perechii diferențiale și [p] este „+” al perechii diferențiale. Liniile de canal suplimentare sunt desemnate AUX_CH (p) și AUX_CH (n), deoarece sunt de asemenea diferențiale.

Conectorul are o linie de alimentare desemnată DP_PWR. O tensiune de alimentare cuprinsă între 3,0 V și 16,0 V este furnizată acestei linii de la dispozitivul sursă de semnal video. Curentul maxim prin această linie nu trebuie să depășească 500 mA. Linia DP_PWR poate fi utilizată pentru alimentarea dispozitivelor de putere redusă conectate la sursa de semnal sau pentru alimentarea circuitelor individuale de afișare. Dispozitivele receptor (display-uri) pot furniza și o tensiune de alimentare acestei linii, dar cu o valoare de +3,3V, furnizând un curent maxim de 500 mA. Puterea minimă pe care o poate furniza o linie DP_PWR este de 1,5 wați. Astfel, conectorul DisplayPort poate fi folosit pentru a conecta dispozitive cu putere redusă care nu au propria sursă de alimentare. Cablul comun pentru linia de alimentare DP_PWR este contactul etichetat Return DP_PWR. Vă rugăm să rețineți că semnalul DP_PWR poate să nu fie prezent într-un cablu standard, de exemplu. pinul 20 al conectorului nu va fi folosit.

Deoarece conectorul DisplayPort este cu două rânduri, contactele sale sunt împărțite în contacte de rând de sus și de jos, ceea ce este reflectat și în tabelele 3 și 4.

Mai poate fi remarcată o caracteristică a conectorului. Când este conectat, la fel ca în USB, diferite grupuri de contacte sunt conectate alternativ. Acest lucru permite dispozitivelor să fie conectate la cald fără fenomenul de descărcări statice. Ordinea de împerechere este următoarea:

1. În primul rând, scutul metalic al conectorului este conectat.

3. Și în al treilea rând, liniile canalului principal (ML_Lane), canalul suplimentar (AUX_CH) și linia HPD sunt conectate.

Această secvență de conectare este asigurată de diferite lungimi de contacte.

Aici vom termina cunoștințele noastre preliminare cu interfața DisplayPort, despre care se preconizează că va avea un viitor grozav. Așteaptă și vezi. Este foarte posibil ca convergența acum clar vizibilă a aparatelor de uz casnic și a tehnologiei computerelor să aibă un efect catalizator asupra implementării acestei interfețe, ca urmare a faptului că este nevoie de conectarea reciprocă a unei game largi de dispozitive, caracteristici. dintre care nu au fost luate în considerare anterior de către dezvoltatorii de interfețe. Și, în plus, dominația pe scară largă a tehnologiilor digitale pentru afișarea informațiilor și estomparea treptată a granițelor dintre diferitele tipuri de astfel de dispozitive necesită totuși rezolvarea problemei standardizării schimbului de date.