На выбор видеокарты также может повлиять и имеющийся или предполагаемый к приобретению монитор. Или даже мониторы (во множественном числе). Так, для современных LCD-мониторов с цифровыми входами очень желательно, чтобы на видеокарте был разъём DVI, HDMI или DisplayPort. К счастью, на всех современных решениях сейчас есть такие порты, а зачастую и все вместе. Ещё одна тонкость заключается в том, что если требуется разрешение выше 1920×1200 по цифровому выходу DVI, то обязательно нужно подключать видеокарту к монитору при помощи разъёма и кабеля с поддержкой Dual-Link DVI. Впрочем, сейчас с этим проблем уже нет. Рассмотрим основные разъёмы, использующиеся для подключения устройств отображения информации.
Аналоговый D-Sub разъём (также известен как VGA -выход или DB-15F )
Это давно известный всем и привычный 15-контактный разъём для подключения аналоговых мониторов. Сокращение VGA расшифровывается как video graphics array (массив пикселей) или video graphics adapter (видеоадаптер). Разъём предназначен для вывода аналогового сигнала, на качество которого может влиять множество разных факторов, таких, как качество RAMDAC и аналоговых цепей, поэтому качество получаемой картинки может отличаться на разных видеокартах. Кроме того, в современных видеокартах качеству аналогового выхода уделяется меньше внимания, и для получения чёткой картинки на высоких разрешениях лучше использовать цифровое подключение.
Разъёмы D-Sub были фактически единственным стандартом до времени широкого распространения LCD-мониторов. Такие выходы и сейчас часто используются для подключения LCD-мониторов, но лишь бюджетных моделей, которые плохо подходят для игр. Для подключения современных мониторов и проекторов рекомендуется использовать цифровые интерфейсы, одним из наиболее распространенных из которых является DVI.
Разъём DVI (вариации: DVI-I и DVI-D )
DVI — это стандартный интерфейс, чаще всего использующийся для вывода цифрового видеосигнала на ЖК-мониторы, за исключением самых дешевых. На фотографии показана довольно старая видеокарта с тремя разъёмами: D-Sub, S-Video и DVI. Существует три типа DVI-разъёмов: DVI-D (цифровой), DVI-A (аналоговый) и DVI-I (integrated — комбинированный или универсальный):
DVI-D — исключительно цифровое подключение, позволяющее избежать потерь в качестве из-за двойной конвертации цифрового сигнала в аналоговый и из аналогового в цифровой. Этот тип подключения предоставляет максимально качественную картинку, он выводит сигнал только в цифровом виде, к нему могут быть подключены цифровые LCD-мониторы с DVI-входами или профессиональные ЭЛТ-мониторы со встроенным RAMDAC и входом DVI (весьма редкие экземпляры, особенно сейчас). От DVI-I этот разъём отличается физическим отсутствием части контактов, и переходник DVI-to-D-Sub, о котором речь пойдет далее, в него не воткнуть. Чаще всего этот тип DVI применяется в системных платах с интегрированным видеоядром, на видеокартах он встречается реже.
DVI-A — это довольно редкий тип аналогового подключения по DVI, предназначенного для вывода аналогового изображения на ЭЛТ-приемники. В этом случае сигнал ухудшается из-за двойного цифрово-аналогового и аналогово-цифрового преобразования, его качество соответствует качеству стандартного VGA-подключения. В природе почти не встречается.
DVI-I — это комбинация двух вышеописанных вариантов, способная на передачу как аналогового сигнала, так и цифрового. Этот тип применяется в видеоплатах наиболее часто, он универсален и при помощи специальных переходников, идущих в комплекте поставки большинства видеокарт, к нему можно подключить также и обычный аналоговый ЭЛТ-монитор со входом DB-15F. Вот как выглядят эти переходники:
Во всех современных видеокартах есть хотя бы один DVI-выход, а то и два универсальных разъёма DVI-I. D-Sub чаще всего отсутствуют (но их можно подключать при помощи переходников, см. выше), кроме, опять же, бюджетных моделей. Для передачи цифровых данных используется или одноканальное решение DVI Single-Link, или двухканальное — Dual-Link. Формат передачи Single-Link использует один TMDS-передатчик (165 МГц), а Dual-Link — два, он удваивает пропускную способность и позволяет получать разрешения экрана выше, чем 1920×1080 и 1920×1200 на 60 Гц, поддерживая режимы очень высокого разрешения, вроде 2560×1600. Поэтому для самых крупных LCD-мониторов с большим разрешением, таких как 30-дюймовые модели, а также мониторов, предназначенных для вывода стереокартинки, обязательно будет нужна видеокарта с двухканальным выходом DVI Dual-Link или HDMI версии 1.3.
Разъём HDMI
В последнее время широкое распространение получил новый бытовой интерфейс — High Definition Multimedia Interface. Этот стандарт обеспечивает одновременную передачу визуальной и звуковой информации по одному кабелю, он разработан для телевидения и кино, но и пользователи ПК могут использовать его для вывода видеоданных при помощи HDMI-разъёма.
На фото слева — HDMI, справа — DVI-I. HDMI-выходы на видеокартах сейчас встречаются уже довольно часто, и таких моделей всё больше, особенно в случае видеокарт, предназначенных для создания медиацентров. Просмотр видеоданных высокого разрешения на компьютере требует видеокарты и монитора, поддерживающих систему защиты содержимого HDCP, и соединенных кабелем HDMI или DVI. Видеокарты не обязательно должны нести разъём HDMI на борту, в остальных случаях подключение HDMI-кабеля осуществляется и через переходник на DVI:
HDMI — это очередная попытка стандартизации универсального подключения для цифровых аудио- и видеоприложений. Оно сразу же получило мощную поддержку со стороны гигантов электронной индустрии (в группу компаний, занимающихся разработкой стандарта, входят такие компании, как Sony, Toshiba, Hitachi, Panasonic, Thomson, Philips и Silicon Image), и большинство современных устройств вывода высокого разрешения имеет хотя бы один такой разъём. HDMI позволяет передавать защищенные от копирования звук и изображение в цифровом формате по одному кабелю, стандарт первой версии основывается на пропускной способности 5 Гбит/с, а HDMI 1.3 расширил этот предел до 10,2 Гбит/с.
HDMI 1.3 — это обновленная спецификация стандарта с увеличенной пропускной способностью интерфейса, увеличенной частотой синхронизации до 340 МГц, что позволяет подключать дисплеи высокого разрешения, поддерживающие большее количество цветов (форматы с глубиной цвета вплоть до 48 бит). Новой версией спецификации определяется и поддержка новых стандартов Dolby для передачи сжатого звука без потерь в качестве. Кроме этого, появились и другие нововведения, в спецификации 1.3 был описан новый разъём mini-HDMI, меньший по размеру по сравнению с оригинальным. Такие разъёмы также используются на видеокартах.
HDMI 1.4b — это последняя новая версия данного стандарта, вышедшая не так давно. В HDMI 1.4 появились следующие основные нововведения: поддержка формата стереоотображения (также называемого «3D») с поочередной передачей кадров и активными очками для просмотра, поддержка Fast Ethernet-соединения HDMI Ethernet Channel для передачи данных, реверсивный аудиоканал, позволяющий передавать цифровой звук в обратном направлении, поддержка форматов разрешения 3840×2160 до 30 Гц и 4096×2160 до 24 Гц, поддержка новых цветовых пространств и самый маленький разъём micro-HDMI.
В HDMI 1.4a поддержка стереоотображения была значительно улучшена, появились новые режимы Side-by-Side и Top-and-Bottom в дополнение к режимам спецификации 1.4. И наконец, совсем свежее обновление стандарта HDMI 1.4b произошло буквально несколько недель назад, и нововведения этой версии пока неизвестны широкой публике, да и устройств с его поддержкой пока что на рынке нет.
Собственно, наличие именно разъёма HDMI на видеокарте необязательно, во многих случаях его может заменить переходник с DVI на HDMI. Он несложен и поэтому прилагается в комплекте большинства современных видеокарт. Мало того, современные GPU имеют встроенный аудиочип, необходимый для поддержки передачи звука по HDMI. На всех современных видеокартах AMD и NVIDIA нет необходимости во внешнем аудиорешении и соответствующих соединительных кабелях, и передавать аудиосигнал с внешней звуковой карты не нужно.
Передача видео- и аудиосигнала по одному HDMI-разъёму востребована прежде всего на картах среднего и низшего уровней, которые устанавливают в маленькие и тихие баребоны, используемые в качестве медиацентров, хотя и в игровых решениях HDMI применяется часто, во многом из-за распространения бытовой техники с такими разъёмами.
Разъём
Постепенно, в дополнение к распространенным видеоинтерфейсам DVI и HDMI, на рынке появляются решения с интерфейсом DisplayPort. Single-Link DVI передаёт видеосигнал с разрешением до 1920×1080 пикселей, частотой 60 Гц и 8 бит на компоненту цвета, Dual-Link позволяет передавать 2560×1600 на частоте 60 Гц, но уже 3840×2400 пикселей при тех же условиях для Dual-Link DVI недоступны. У HDMI почти те же ограничения, версия 1.3 поддерживает передачу сигнала с разрешением до 2560×1600 точек с частотой 60 Гц и 8 бит на компоненту цвета (на более низких разрешениях — и 16 бит). Хотя максимальные возможности у DisplayPort немногим выше, чем у Dual-Link DVI, лишь 2560×2048 пикселей при 60 Гц и 8 бит на цветовой канал, но у него есть поддержка 10-битного цвета на канал при разрешении 2560×1600, а также 12 бит для формата 1080p.
Первая версия цифрового видеоинтерфейса DisplayPort была принята VESA (Video Electronics Standards Association) весной 2006 года. Она определяет новый универсальный цифровой интерфейс, не подлежащий лицензированию и не облагаемый выплатами, предназначенный для соединения компьютеров и мониторов, а также другой мультимедийной техники. В группу VESA DisplayPort, продвигающую стандарт, входят крупные производители электроники: AMD, NVIDIA, Dell, HP, Intel, Lenovo, Molex, Philips, Samsung.
Основным соперником DisplayPort является разъём HDMI с поддержкой защиты от записи HDCP, хотя он предназначен скорее для соединения бытовых цифровых устройств, вроде плееров и HDTV-панелей. Ещё одним конкурентом раньше можно было назвать Unified Display Interface — менее дорогую альтернативу разъёмам HDMI и DVI, но основной её разработчик, компания Intel, отказалась от продвижения стандарта в пользу DisplayPort.
Отсутствие лицензионных выплат важно для производителей, ведь за использование в своей продукции интерфейса HDMI они обязаны выплачивать лицензионные сборы организации HDMI Licensing, которая затем делит средства между держателями прав на стандарт: Panasonic, Philips, Hitachi, Silicon Image, Sony, Thomson и Toshiba. Отказ от HDMI в пользу аналогичного «бесплатного» универсального интерфейса сэкономит производителям видеокарт и мониторов приличные средства — понятно, почему им DisplayPort понравился.
Технически, разъём DisplayPort поддерживает до четырёх линий передачи данных, по каждой из которых можно передавать 1,3, 2,2 или 4,3 гигабит/с, всего до 17,28 гигабит/с. Поддерживаются режимы с глубиной цвета от 6 до 16 бит на цветовой канал. Дополнительный двунаправленный канал, предназначенный для передачи команд и управляющей информации, работает на скорости 1 мегабит/с или 720 мегабит/с и используется для обслуживания работы основного канала, а также передачи сигналов VESA EDID и VESA MCCS. Также, в отличие от DVI, тактовый сигнал передаётся по сигнальным линиям, а не отдельно, и декодируется приёмником.
DisplayPort имеет опциональную возможность защиты контента от копирования DPCP (DisplayPort Content Protection), разработанную компанией AMD и использующую 128-битное AES-кодирование. Передаваемый видеосигнал несовместим с DVI и HDMI, но по спецификации допускается их передача. На данный момент DisplayPort поддерживает максимальную скорость передачи данных 17,28 гигабит/с и разрешение 3840×2160 при 60 Гц.
Основные отличительные особенности DisplayPort: открытый и расширяемый стандарт; поддержка форматов RGB и YCbCr; поддержка глубины цвета: 6, 8, 10, 12 и 16 бит на цветовую компоненту; передача полного сигнала на 3 метра, а 1080p — на 15 метров; поддержка 128-битного AES-кодирования DisplayPort Content Protection, а также 40-битного High-bandwidth Digital Content Protection (HDCP 1.3); бо́льшая пропускная способность по сравнению с Dual-Link DVI и HDMI; передача нескольких потоков по одному соединению; совместимость с DVI, HDMI и VGA при помощи переходников; простое расширение стандарта под изменяющиеся потребности рынка; внешнее и внутреннее присоединение (подсоединение LCD-панели в ноутбуке, замена внутренним LVDS-соединениям).
Обновленная версия стандарта — 1.1, появилась через год после 1.0. Её нововведениями стала поддержка защиты от копирования HDCP, важная при просмотре защищенного контента с дисков Blu-ray и HD DVD, и поддержка волоконно-оптических кабелей в дополнение к обычным медным. Последнее позволяет передавать сигнал на ещё бо́льшие расстояния без потерь в качестве.
В DisplayPort 1.2, утверждённом в 2009 году, была вдвое увеличена пропускная способность интерфейса, до 17,28 гигабит/с, что позволило поддержать более высокие разрешения, частоту обновления экрана и глубину цвета. Также именно в 1.2 появилась поддержка передачи нескольких потоков по одному соединению для подключения нескольких мониторов, поддержка форматов стереоотображения и цветовых пространств xvYCC, scRGB и Adobe RGB. Появился и уменьшенный разъём Mini-DisplayPort для портативных устройств.
Полноразмерный внешний разъём DisplayPort имеет 20 контактов, его физический размер можно сравнить со всем известными разъёмами USB. Новый тип разъёма уже можно увидеть на многих современных видеокартах и мониторах, внешне он похож и на HDMI, и на USB, но также может быть оснащён защёлками на разъёмах, аналогичным тем, что предусмотрены в Serial ATA.
Перед тем как AMD купила компанию ATI, последняя сообщила о поставках видеокарт с разъёмами DisplayPort — уже в начале 2007 года, но слияние компаний отодвинуло это появление на какое-то время. В дальнейшем AMD объявила DisplayPort стандартным разъёмом в рамках платформы Fusion, подразумевающей унифицированную архитектуру центрального и графического процессоров в одном чипе, а также будущих мобильных платформ. NVIDIA не отстаёт от соперника, выпуская широкий ассортимент видеокарт с поддержкой DisplayPort.
Из производителей мониторов, объявивших о поддержке и анонсировавших DisplayPort-продукты, первыми стали Samsung и Dell. Естественно, такую поддержку получили сначала новые мониторы с большим размером диагонали экрана и высоким разрешением. Существуют переходники DisplayPort-to-HDMI и DisplayPort-to-DVI, а также DisplayPort-to-VGA, преобразующий цифровой сигнал в аналоговый. То есть даже в случае присутствия на видеокарте исключительно разъёмов DisplayPort, их можно будет подключить к любому типу монитора.
Кроме вышеперечисленных разъёмов, на старых видеокартах также иногда встречаются композитный разъём и S-Video (S-VHS) с четырьмя или семью штырьками. Чаще всего они используются для вывода сигнала на устаревшие аналоговые телевизионные приемники, и даже на S-Video композитный сигнал зачастую получают смешиванием, что негативно влияет на качество картинки. S-Video лучше по качеству, чем композитный «тюльпан», но оба они уступают компонентному выходу YPbPr. Такой разъём есть на некоторых мониторах и телевизорах высокого разрешения, сигнал по нему передается в аналоговой форме и по качеству сравним с интерфейсом D-Sub. Впрочем, в случае современных видеокарт и мониторов обращать внимание на все аналоговые разъёмы просто не имеет никакого смысла.
В современной электронной технике интерфейсы определяют практически все – скорость обмена данными, объем передаваемой информации, архитектуру устройств, расстояние между сопрягаемыми устройствами, габариты соединительных разъемов и самих устройств и т.д. и т.п. Именно поэтому, в век глобальной информатизации одним из важнейших факторов, способствующих дальнейшему прогрессу, является разработка новых интерфейсов. И работа по совершенствованию средств передачи самых разнообразных данных не прекращается ни на минуту и ведется практическими всеми основными разработчиками электроники. Интересно отметить, что некоторые компании, известные ранее как производители исключительно микросхем и других электронных компонентов, постепенно меняют свое направление деятельности, переходя на разработку новых перспективных интерфейсов и на выпуск элементной базы для этих интерфейсов. Сегодня мы решили рассказать о возможно скором появлении нового интерфейса для одного из основных периферийных устройств персональных компьютеров – о новом интерфейсе для дисплеев, который предлагается весьма авторитетной организацией, хорошо известной всем, кто хоть чуть-чуть знаком с современной вычислительной техникой – мы говорим об ассоциации VESA.
На сегодняшний день существует целый ряд интерфейсных соединений, предназначенных для подключения дисплея к источнику сигнала. К таким общим интерфейсам можно отнести:
- аналоговый разъем VGA – DSUB-15pin;
- интерфейс DVI;
- интерфейс P&D;
- интерфейс DFP и др.
И это не считая специфических и промышленных интерфейсов, не нашедших широкого применения, но все-таки, использующихся для подключения дисплеев к источникам сигналов.
Конечно же, в свете массового применения «цифровых» дисплеев на жидких кристаллах (LCD-дисплеев), большую актуальность начинают приобретать, так называемые, «цифровые» интерфейсы, наиболее известным из которых является, несомненно, DVI. И очень многим кажется, что данный интерфейс настолько отвечает всем потребностям при передаче изображения на дисплей, что нет никакого смысла что-либо изменять. Привлекательность интерфейсу DVI придает еще и то, что с помощью него можно передавать данные не только в цифровом виде, но и в виде обычных аналоговых сигналов R/G/B. Но так не думают в ассоциации VESA. В результате, совсем недавно – в марте 2007 года этой организацией был выпущен документ, получивший название «DisplayPort™ interface standard. Ver.1.1» (стандарт интерфейса DisplayPort. Версия 1.1).
Данный стандарт ориентирован на производителей LCD-панелей, LCD-дисплеев, видеопроекторов, графических карт, чипсетов и потребительской электроники. Новый интерфейс для подключения дисплеев призван заменить собою такие интерфейсы, как DVI и LVDS, а, в конечном счете, интерфейс VGA. DisplayPort позволяет обеспечить подключение через единый цифровой интерфейс как внешних так и внутренних дисплеев. Под понятием «единый цифровой интерфейс» здесь необходимо понимать то, что DisplayPort может обеспечивать передачу данных (пикселей) непосредственно от любого источника видеоизображения на любую LCD-панель, позволяя упростить все те сложности при передаче данных, которые существуют на сегодняшний день. При этом, в спецификации DisplayPort учтены все положительные аспекты практического применения интерфейсов DVI и HDMI.
В интерфейс DisplayPort добавлена поддержка HDCP версии 1.3. Поддержка HDCP позволяет подключаться с помощью DisplayPort к устройствам Blye-Ray и HD-DVD и получать доступ к защищенному контенту.
DisplayPort работает с пониженными напряжениями, что приводит к пониженному энергопотреблению. Это, в свою очередь снижает уровень электромагнитных помех и улучшает совместимость устройств. К преимуществам нового интерфейса перед DVI и VGA можно отнести:
- поддержку двустороннего обмена;
- высокую производительность (пропускная способность свыше 1 Гбайт/с), которая выше чем даже у двухканального интерфейса DVI;
- наличие уникальной микро-пакетной архитектуры, открывающей новые возможности для дисплеев;
- опциональная поддержка аудио-функций;
- использование очень простого и малогабаритного защелкивающегося соединительного разъема типа USB, значительного упрощающего подключение дисплеев к источникам видеосигналов.
Все эти особенности и преимущества интерфейса DisplayPort позволяют надеяться на его широкое применение в будущем и на заинтересованность производителей оборудования в его повсеместном внедрении.
Общие сведения
Интерфейс DisplayPort включает в себя три канала передачи данных (рис.1 ):
- основной канал (Main Link);
- дополнительный канал (AUX CH - Auxiliary channel);
- линия «горячего подключения» (HPD – Hot Plug Detect).
Рис.1 Интерфейс Display Port состоит из трех каналов передачи данных
Основной канал
Основной канал предназначены для передачи графической информации. Этот канал состоит из четырех линий, каждая из которых представляет собой дифференциальную пару. Существует две скорости передачи данных по основному каналу: 2.7 Гбит/с и 1.62 Гбит/с (на каждую линию). Пропускная способность интерфейса для каждого из этих двух режимов, с учетом количества задействованных линий, представлена в табл.1 .
Таблица 1. Пропускная способность интерфейса Display Port
|
Количество линий |
Пропускная способность интерфейса |
|
|
при 1.62 Гбит/с на линию |
при 2.7 Гбит/с на линию |
|
|
162 Мбайт/с |
270 Мбайт/с |
|
|
324 Мбайт/с |
540 Мбайт/с |
|
|
648 Мбайт/с |
1080 Мбайт/с |
|
Данные по линиям основного канала предаются в последовательном виде, что, впрочем, характерно для всех производительных цифровых интерфейсов, а использование дифференциальных пар снижает уровень электромагнитных помех и повышает помехозащищенность каналов. Данные, передаваемые по линиям основного канала, кодируются либо в формате RGB , либо в формате Y/C/ .
Хотя количество линий основного канала и составляет четыре, это совсем не означает, что все они обязательно должны быть задействованы. В зависимости от режима работа, выбранной кодировки цвета (RGB или Y/C ), а также глубины цвета (количество бит на точку), может быть задействовано разное количество линий основного канала (1, 2 или 4 ) – см. табл.2.
Таблица 2. Зависимость количества линий основного канала от режима работы
|
Кол-во линий |
Кодировка цвета (бит на пиксел) |
Кол-во бит на цвет |
Режим работы |
|
4 линии |
YCbCr 4:4:4 (36 bpp) |
1920х1080 @ 96 Гц |
|
|
YCbCr 4: 2 : 2 (24 bpp) |
1920х1080 @ 120 Гц |
||
|
RGB (30 bpp) |
2560 х1 536 @ 60 Гц |
||
|
1 линия |
YCbCr 4:4:4 (30 bpp) |
1920х1080 (i) @ 60 Гц |
|
|
RGB (18 bpp) |
2560 х1 536 @ 60 Гц |
Канал Main Link является однонаправленным, т.е. данные по нему передаются только в направлении от источника сигнала к дисплею.
Все данные, передаваемые по главным линиям, упаковываются в микро-пакеты, каждый из которых является единицей передачи (transfer units). Эти микро-пакеты передаются по линиям канала Main Link , т.е. каждый пакет передается по своей соответствующей линии канала. Длина единицы передачи (т.е. длина микро-пакета) для каждой линии канала Main Link находится в диапазоне от 32 до 64 символов. При разбивке потока данных на пакеты, осуществляется их выравнивание под соответствующее количество символов путем заполнения пакета «дополнительными» символами. Так, например, если длина пакета задана в 32 символа, а реальный пакет состоит из 28 символов, то к нему добавляется еще 4 символа, чтобы получился пакет стандартной длины.
В периоды горизонтального и вертикального гашения, основной поток видеоданных прерывается и практически все символы пакетов становятся «дополнительными». В результате, такие пакеты могут быть замещены пакетами потока атрибутов, содержащих информацию о высоте, ширине и других параметрах изображения, передаваемого в основном потоке. Эта информация может быть использована дисплеем для самостоятельной регенерации основного потока. Кроме того, во время вертикального и горизонтального гашения может быть организована передача пакетов аудио-потока.
Символ – это 8-разрядная порция данных, которая преобразуется в 10-разрядный код с использованием метода кодирования ANSI 8B/10B, который называют еще К-кодирование (ANSI X3.230-1994) Только после преобразования 8-битных данных в 10-битный код, обеспечивается их передача по линиям интерфейса. В спецификации DisplayPort различают два типа символов: символы данных и управляющие символы. Управляющие символы вставляются в пакеты, состоящие из символов данных для формирования фреймов. В стандарте описывается девять управляющих символов, например, таких как: начало гашения, конец гашения, начало и конец данных и т.д.
Дополнительный канал
Дополнительный канал является двунаправленным полудуплексным. При передаче данных, устройством Master является передающее устройство (ПК), а устройством Slave – приемное устройство (дисплей). Master инициирует транзакции дополнительного канала, формируя различные запросы, устройство Slave отвечает на запросы Master"а. Дисплей (устройство Slave) может управлять сигналом HPD, вызывая прерывание устройства Master, которое, в ответ, практически сразу же осуществляет на дополнительном канале транзакцию запроса. Именно таким образом дисплей может управлять процессами на шине дополнительного канала.
Дополнительный канал позволяет осуществлять передачу данных со скоростью 1 Мбит/с по кабелю длинной 15м и даже больше. Дополнительный канал образован линиями одной дифференциальной пары, по которой передаются самосинхронизирующиеся данные. Каждая транзакция на канале занимает по времени не более 500 мкс, а максимальный размер пакета передаваемых данных составляет 16 байт. Все это позволяет избегать проблем, когда одно приложение подавляет работу другого приложения.
Основным назначением дополнительного канала является:
- передача данных EDID (т.е. этот канала заменяет собой шину DDC, использующуюся для идентификации дисплеев и их настройки в соответствии со спецификацией Plug&Play);
- передача данных DPCD (DisplayPort Configuration Data), предназначенных для настройки и конфигурации самого интерфейса DisplayPort;
- передача данных MCCS (Monitor Command and Control Set), предназначенных для передачи команд, управляющих монитором (регулировка яркости, баланса цветов и т.п.).
Линия HPD
Сигнал HPD предназначен для определения моментов подключения и отключения дисплея. Кроме того, через этот сигнал дисплей генерирует прерывание для формирования запроса, обслуживаемого дополнительным каналом. Сигнал HPD является логическим сигналом с уровнем от 2.25 до 3.6 Вольт. Состояние сигнала HPD полностью управляется дисплеем, который устанавливает его в низкий уровень при возникновении событий, требующих реакции источника видеосигналов.
Различают два варианта сигнала HPD, в зависимости от его длительности.
1) Если сигнал HPD устанавливается монитором в низкий уровень на время от 0.5 до 1 мс, то это воспринимается, как запрос на обслуживание. В этом случае устройство Master дополнительного канала осуществляет доступ к регистрам DPCD, считывает из них данные и корректирует соответствующим образом работу источника видеосигналов.
2) Если сигнал HPD устанавливается в низкий уровень на время, большее чем 2 мс, то это воспринимается как событие горячего подключения/отключения. В результате, Master также осуществляет попытку обращения к регистрам DPCD для определения текущего статуса монитора.
На линии HPD и со стороны источника видеосигналов и со стороны монитора должен устанавливаться шунтирующий резистор (терминатор) сопротивлением не менее 100 кОм. Резисторы устанавливаются между линией HPD и «землей».
Физические характеристики
Интерфейсный кабель для DisplayPort выпускается (будет выпускаться) в двух модификациях (две категории отражения):
- кабель для высокочастотной передачи (2.7 Гбит/с на канал);
- кабель для низкочастотной передачи (1.62 Гбит/с на канал).
Длина соединительного кабеля при максимальных скоростях передачи данных должна составлять не более двух метров, что позволяет обеспечить гарантированную надежность передаваемых данных. Но, в принципе, длина кабеля может быть и больше, если использовать режимы работы с низким разрешением. В частности, в стандарте указано, что при определенных условиях (низкочастотные режимы) длина кабеля может достигать и 15 метров (режим с частотой кадра 50 Гц и при использовании всех четырех линий основного канала). Ассоциация VESA очень серьезно относится к вопросам конструкции соединительного кабеля, и в стандарте регламентировано практически все – от типа материалов, используемых для изоляции, до взаимного положения жил кабеля внутри общей изоляции. Поэтому к вопросам приобретения кабеля для DisplayPort придется относиться очень серьезно, особенно, если предполагается использовать дисплеи с высоким разрешением и хорошей глубиной цвета.
Как уже отмечалось выше, все информационные линии интерфейса выполнены в виде дифференциальных пар. Величина сигналов на этих дифференциальных парах может достаточно сильно изменяться при изменении частоты передачи данных, т.е. при выборе того или иного режима работы. Но, в принципе, размах сигналов на дифференциальных информационных линиях должен находиться в диапазоне от 0.4В до 1.2В (с учетом допусков от 0.34В до 1.38В). Согласно стандарту DisplayPort дифференциальные пары могут использоваться как в режиме переменного тока (AC), так и в режиме постоянного тока (DC). При работе в режиме DC дифференциальный сигнал изменяется относительно некого постоянного уровня, величина которого может достигать значения 3.6В, т.е. соответствует напряжению питания (см. рис.2).
Рис.2
Соединительный разъем
Соединительный разъем интерфейса DisplayPort, как мы уже отмечали, очень похож на разъем USB. Основное отличие в том, что на разъеме DisplayPort имеется 20-контактов (см. рис.3).
Рис.3
На кабеле с двух сторон находятся «вилки». На устройствах (на видеокарте и на дисплее) должна находиться «розетка». Для устройств допускается, как горизонтальное, так и вертикальное расположение «розеток» (рис.4).
Рис.4
Разъем является ключевым, т.е. подключить его неправильно невозможно. Контакты на разъеме расположены в два ряда и с некоторым смещением рядов относительно друг друга (шахматный порядок).
Таблица 3.
|
№ |
Тип сигнала |
Обозначение |
Расположение (верхний/ нижний ряд) |
|
Выход |
ML_Lane 0 (p) |
Верхний |
|
|
GND |
Нижний |
||
|
Выход |
ML_Lane 0 (n) |
Верхний |
|
|
Выход |
ML_Lane 1 (p) |
Нижний |
|
|
GND |
Верхний |
||
|
Выход |
ML_Lane 1 (n) |
Нижний |
|
|
Выход |
ML_Lane 2 (p) |
Верхний |
|
|
GND |
Нижний |
||
|
Выход |
ML_Lane 2 (n) |
Верхний |
|
|
Выход |
ML_Lane 3 (p) |
Нижний |
|
|
GND |
Верхний |
||
|
Выход |
ML_Lane 3 (n) |
Нижний |
|
|
GND |
Верхний |
||
|
GND |
Нижний |
||
|
Вх/Вых |
AUX_CH (p) |
Верхний |
|
|
GND |
Нижний |
||
|
Вх/Вых |
AUX_CH (n) |
Верхний |
|
|
Вход |
HPD |
Нижний |
|
|
RTN DP_PWR |
Верхний |
||
|
Выход |
DP_PWR |
Нижний |
Назначение контактов разъема представлено в табл.3 и табл. 4.
Таблица 4.
|
№ |
Тип сигнала |
Обозначение |
Расположение (верхний/ нижний ряд) |
|
Вход |
ML_Lane 3 (p) |
Верхний |
|
|
GND |
Нижний |
||
|
Вход |
ML_Lane 3 (n) |
Верхний |
|
|
Вход |
ML_Lane 2 (p) |
Нижний |
|
|
GND |
Верхний |
||
|
Вход |
ML_Lane 2 (n) |
Нижний |
|
|
Вход |
ML_Lane 1 (p) |
Верхний |
|
|
GND |
Нижний |
||
|
Вход |
ML_Lane 1 (n) |
Верхний |
|
|
Вход |
ML_Lane 0 (p) |
Нижний |
|
|
GND |
Верхний |
||
|
Вход |
ML_Lane 0 (n) |
Нижний |
|
|
GND |
Верхний |
||
|
GND |
Нижний |
||
|
Вх/Вых |
AUX_CH (p) |
Верхний |
|
|
GND |
Нижний |
||
|
Вх/Вых |
AUX_CH (n) |
Верхний |
|
|
Выход |
HPD |
Нижний |
|
|
RTN DP_PWR |
Верхний |
||
|
Выход |
DP_PWR |
Нижний |
Распайка кабеля со стороны источника видеосигналов и со стороны дисплея разная, что отражено на рис.5.
Рис.5
Линии основного канала обозначаются ML_Lane0, ML_Lane1, ML_Lane2, ML_Lane3. Так как линии представляют собой дифференциальные пары, то в обозначении присутствуют еще и символы [n] и [p], где [n] – это «-» дифференциальной пары, а [p] - это «+» дифференциальной пары. Линии дополнительного канала обозначаются AUX_CH (p) и AUX_CH (n), так как тоже являются дифференциальными.
На разъем выведена линия питания, обозначаемая DP_PWR. На эту линию от устройства-источника видеосигналов подается питающее напряжение величиной от 3.0В до 16.0В. Величина максимального тока по этой линии не должна превышать 500 мА. Линия DP_PWR может использоваться для питания маломощных устройств, подключенных к источнику сигнала или для питания отдельных цепей дисплеев. Устройства-приемники (дисплеи) также могут подавать на эту линию питающее напряжение, но уже величиной +3.3В, обеспечивающим максимальную величину тока в 500 мА. Минимальная мощность, которую может обеспечить линия DP_PWR, составляет 1.5 Ватт. Таким образом, разъем DisplayPort можно использовать для подключения маломощных устройств, не имеющих собственного источника питания. Общим проводом для линии питания DP_PWR является контакт, обозначены Return DP_PWR. Необходимо обратить внимание, что в стандартном кабеле сигнал DP_PWR может отсутствовать, т.е. конт.20 разъема не будет задействован.
Так как разъем DisplayPort является двухрядным, то его контакты разделяют на контакты верхнего и контакты нижнего ряда, что также отражено в таблицах 3 и 4.
Можно отметить и еще одну особенность разъема. При его подключении, так же как и в USB, разные группы контактов соединяются поочередно. Это обеспечивает возможность горячего подключения устройств без явления статических разрядов. Порядок сопряжения следующий:
1. Сначала подключается металлический экран разъема.
3. И, в-третьих, подключаются линии основного канала (ML_Lane), дополнительного канала (AUX_CH) и линия HPD.
Такая последовательность подключения обеспечивается за счет разной длины контактов.
На этом и закончим предварительное знакомство с интерфейсом DisplayPort, которому пророчат большое будущее. Поживем – увидим. Вполне возможно, что катализирующее действие на внедрение этого интерфейса окажет хорошо заметное сейчас сближение бытовой техники и вычислительной техники, в результате которого появляется необходимость взаимного подключения самых разнообразных устройств, особенности которых ранее не учитывались разработчиками интерфейсов. А, кроме того, повсеместное доминирование цифровых технологий отображения информации и постепенное стирание границ между различными типами подобных устройств, все-таки, требуют решения вопроса стандартизации обмена данными.
HDMI аудио/видео интерфейс распространен повсюду. Вы найдете их в телевизорах, цифровых телевизионных приставках, DVD и Blu-ray плеерах, игровых приставках, видеокамерах, цифровых фотоаппаратах и даже в некоторых смартфонах.
Вы также можете обнаружить порты HDMI на большинстве пользовательских десктопов и ноутбуков. Ни один современный моноблок не обходится без этого порта, что позволяет вам подсоединить к своему компьютеру игровую приставку или приемник цифрового телевидения и тем самым расширить спектр возможностей его использования.
Но подтверждая повсеместность HDMI, вы, возможно, забываете еще об одном цифровом аудио/видео стандарте: DisplayPort. Хотя вы можете обнаружить его наравне с HDMI во многих «продвинутых» моделях мониторов, встраиваемых видеокартах, ноутбуках так называемого «бизнес-класса», однако этот разъем редко можно встретить на персональных компьютерах Windows, нацеленных на широкого потребителя.
Оба эти интерфейса, как HDMI, так и DisplayPort, способны передавать цифровые видео и аудиозаписи высокого разрешения от источника на дисплей. В чем же тогда разница между ними? Мы постараемся ответить на этот вопрос максимально полно и понятно, начав с истории появления этих двух стандартов, а также их правообладателей.
Краткая история двух интерфейсов
Стандарт HDMI (High Definition Multimedia Interface — интерфейс мультимедиа высокого разрешения) появился на свет в 2002 году как плод сотрудничества именитых гигантов потребительской электроники, включая Panasonic, Philips, Silicon Image, Sony и Toshiba. Сегодня эту разработку целиком контролирует HDMI Licensing , в свою очередь, находящаяся в полной собственности дочернего предприятия компании Silicon Image. Производители электроники обязаны платить роялти за использование разъема HDMI в своих устройствах.
Спецификация DisplayPort была разработана и до сих пор остается под контролем Video Electronics Standards Association (VESA), внушительного консорциума множества производителей, начиная с AMD и заканчивая ZIPS Corporation. DisplayPort дебютировал в 2006 году как часть попытки вытеснения гораздо более старых стандартов VGA (Video Graphics Array, аналогового интерфейса, впервые появившегося в 1987 году) и DVI (Digital Video Interface, год рождения — 1999-й), ранее использовавшихся в компьютерных мониторах. DisplayPort не облагается роялти.
Разъемы HDMI и DisplayPort и их размеры
Разъемы HDMI оснащены 19 контактами и чаще всего встречаются в трех размерах: тип А (стандартный), тип C (мини) и тип D (микро). Из них тип А распространен значительно более других.
Значительно более редко применяемый тип B имеет расширенный видеоканал для передачи изображения с разрешением свыше 1080p. Еще один вид разъема HDMI, тип E, используется для присоединения внешних устройств к автомобильным медиа-системам.
Большинство разъемов HDMI оборудовано фрикционным стопором, то есть плотно вставленный в гнездо штекер обеспечивает надежное соединение контактов. Однако некоторые производители разрабатывают свои собственные замки, чтобы провод нельзя было просто случайно выдернуть из гнезда. Такими замками, например, по очевидным причинам обязательно оснащаются разъемы типа Е.
.jpg)
Три типа разъемов HDMI, с которыми вы с наибольшей вероятностью сталкивались (слева направо): стандартный, мини, микро
У разъемов DisplayPort контактов 20, и они бывают двух размеров: DisplayPort и Mini DisplayPort (последний — это разъем, предпочтительный для планшета Microsoft Surface Pro). Занятно, что интерфейс контроллеров Thunderbolt от Intel сочетает в себе возможности Mini DisplayPort и вдобавок PCI Express data connections — впрочем, это уже за пределами темы нашей статьи.
Хотя большинство полноразмерных разъемов DisplayPort оснащены замковым механизмом, который не позволяет проводу выдернуться случайно, по официальной спецификации эта опция не считается обязательной.
Вы можете найти микро-разъем HDMI типа D на некоторых смартфонах и планшетах, но ни один изготовитель электроники, кроме Microsoft, не размещает даже Mini DisplayPort на своих портативных устройствах. Замок очень часто присутствует на полноразмерных разъемах DisplayPort, однако даже коннекторы HDMI типа А крайне редко бывают оснащены этой полезной штукой.
Кабели HDMI и DisplayPort — какие они бывают
Самая большая проблема с разновидностями кабелей HDMI — в том, что в настоящее время их уже существует четыре, и на подходе — пятый, который обеспечит реализацию недавно выпущенной спецификации HDMI 2.1 . При этом огромное количество более старых кабелей не имеет маркировку, которая объясняет их возможности и пропускные способности.
Однако использование кабеля HDMI, не соответствующего конкретной задаче, чревато такими проблемами, как сбои в передаче или искажения изображения, появление в кадре артефактов, рассинхронизация картинки и звука.
Разберемся с нынешними четырьмя типами кабелей HDMI подробнее.
- Standard HDMI Cable: обеспечивает достаточную ширину канала только для видео разрешением 720p и 1080i. Предназначен для подключения любых домашних устройств с нетребовательными параметрами (DVD плееры, приемники спутникового ТВ, плазменные и жидкокристаллические панели...). Бюджетный вариант для обычных источников и приемников сигнала. Подходит для тех, кому не требуется высокого качества изображения и звука.
- Standard HDMI Cable with ethernet: имеет тот же канал, плюс поддерживает дополнительно двунаправленный канал передачи данных Ethernet HDMI до 100 Mбит/сек. Дает возможность устройству получить высокоскоростное интернет-соединение и одновременно раздавать получаемый из сети контент другим подключенным по HDMI устройствам. В отличие от кабеля Standart поддерживает технологию Audio Return Channel (реверсивный звуковой канал), что дает возможность передавать аудио данные без использования какого-либо S/PDIF аудиоподключения (без дополнительного кабеля).
- High Speed HDMI Cable: обеспечивает более широкий канал, способен передавать видео с разрешением 1080p и 4K (4096x2160). Поддерживает технологию Audio Return Channel и практически все видео форматы, включая Deep Color и 3D. Разработан для соединения высококачественных устройств (Blu-ray и HDD-плееры, плазменные и жидкокристаллические панели, приемники спутникового ТВ). Обеспечивает, однако, максимальную частоту обновления всего 24 Гц, что вполне достаточно для фильмов, но отвратительно для видеоигр.
- High Speed HDMI Cable with ethernet: поддерживает широкий канал и все те же технологии, что и High Speed HDMI Cable, и дополнительно обеспечивает Ethernet HDMI до 100 Mбит/сек.
.jpg)
Убедитесь, что покупаете кабель High Speed HDMI Cable, если намерены использовать его для передачи с компьютера или Blu-ray плеера на монитор видео с разрешением 1080p или более (поддержка Ethernet не обязательна)
Все четыре типа кабеля поддерживают технологию ARC (Audio Return Channel, реверсивный звуковой канал), которая позволяет телевизору передавать аудиоданные обратно на аудио/видео ресивер. Без нее вам пришлось бы для передачи звука подключать второй кабель (заметим, что если вы подписаны на кабельное или спутниковое телевидение и пользуетесь цифровой телевизионной приставкой, можно обойтись без ARC).
Спецификация HDMI не задает максимальной длины кабеля, так же как и не устанавливает ограничений на материал для его изготовления. Медный провод является самым популярным материалом, но кроме того, сигналы HDMI могут проходить через кабель CAT 5 или CAT 6 (на расстояния до 50 метров), коаксиальный кабель (до 90 метров) или оптоволокно (более 100 метров), согласно описанию HDMI Licensing LLC.
В «активные» HDMI кабели для усиления сигнала встроены интегральные схемы. Активные кабели могут быть длиннее и тоньше, чем пассивные (чем тоньше кабель, тем меньше вероятность его порчи и отказа при необходимости сильно изгибаться).
Кабели DisplayPort описать гораздо проще: они бывают только одного типа!
Нынешняя версия, DisplayPort 1,3, обеспечивает достаточный по мощности канал для передачи видео разрешением до 3840x2160 пикселей с частотой обновления 60 Гц и поддерживает все распространенные 3D форматы видео. Кабели DisplayPort также способны передавать многоканальный цифровой звук. С другой же стороны, DisplayPort не умеет передавать данные ethernet, и технологию Audio Return Channel этот стандарт также не поддерживает.
.jpg)
Два типа разъемов DisplayPort — стандартный и мини
При добавлении простого адаптера кабель DisplayPort может связать источник DisplayPort с дисплеем VGA (это крайне полезная опция при необходимости подсоединить ноутбук к более старому видеопроектору). Также существуют адаптеры для подсоединения источника с DisplayPort к одноканальному DVI или HDMI дисплею. Кабель HDMI тоже можно подключить через адаптер к интерфейсу DVI, но это и все.
Пассивный медный кабель DisplayPort способен передавать экстремально высокие объемы данных (например, видео разрешением 3840х2160) при длине до двух метров. Если хотите использовать пассивный медный кабель DisplayPort длиной 15 метров, этот стандарт ограничит ваши потенциальные объемы передачи разрешением 1080p. Но спецификации консервативны, а составляют их с запасом, на практике же 15-метровый кабель способен на передачу достаточного количества бит для поддержки разрешения 2560x1600 (этого отлично хватит для 30-дюймового монитора).
Активный медный кабель DisplayPort, который через себя же подпитывает встроенный в коннектор усилитель сигнала, может передавать видео разрешением 2560x1600 уже на 20 метров. И наконец, длина оптоволоконных кабелей DisplayPort может достигать более сотни метров.
Сколько устройств можно подключить через HDMI и DisplayPort
Каждый кабель HDMI может одновременно передавать один видео поток и один аудио поток, чего хватает для поддержки только одного дисплея. Этого достаточно, если вы и подключаете всего один монитор или телевизионную панель, однако в наше время многие пользуются более чем одним монитором.
Один интерфейс DisplayPort способен поддерживать до четырех мониторов с разрешением 1920х1200 пикселей каждый, или же два монитора с разрешением 2560х1600 пикселей, при этом каждый дисплей будет получать собственный независимый видео и аудио поток. А поскольку некоторые GPU умеют поддерживать множественные интерфейсы DisplayPort, у вас есть возможность посадить на один шлейф до шести совместимых мониторов от одного источника.
Так какой интерфейс лучше — HDMI или DisplayPort?
HDMI был разработан преимущественно для массовой потребительской электроники: плееров Blu-ray, телевидения, видеопроекторов и тому подобного. Если разобраться с непростой классификацией кабелей по назначению и способностям, этот стандарт предоставляет возможности, которые не под силу коннекторам DisplayPort. Тем временем, DisplayPort был создан по большей части как универсальный интерфейс именно для компьютерных дисплеев, так что этот стандарт не заменяет, а, скорее, дополняет HDMI.
К сожалению, множество компьютерных производителей — особенно изготовители потребительских ноутбуков и моноблоков — похоже, полагает, что вполне достаточно оснастить их разъемом HDMI. Мы выражаем надежду, что это мнение изменится, поскольку рядовым потребителям DisplayPort может принести как минимум столько же пользы, как он давно приносит бизнес-пользователям.
HDMI никуда не денется, и мы весьма этому рады, однако настало время компьютерной индустрии обратить более ласковый взгляд и на стандарт DisplayPort.
Нужен ли вам DisplayPort?
Как мы уже говорили ранее, стандарт HDMI распространен повсеместно. Этот интерфейс присутствует практически на любой телевизионной панели, им будет оснащен каждый потребительский компьютерный монитор. Также наверняка вы можете обнаружить его на большинстве встраиваемых видеокарт, на ноутбуках, системных блоках сборных компьютеров и в каждом моноблоке.
А вот мониторы, десктопы и моноблоки уже более высокого уровня дополнительно к HDMI, будут оснащены разъемами DisplayPort. Что же касается ноутбуков — они, конечно, испытывают некоторый дефицит пространства для размещения разъемов. Однако более дорогие бизнес-ориентированные модели также обязательно будут оборудованы интерфейсом DisplayPort.
Если вы планируете использовать свой ноутбук с отдельно стоящим монитором, вы не будете сожалеть о небольшой переплате за модель, снабженную разъемом DisplayPort. Способность поддерживать несколько дисплеев одновременно и возможность подключать через недорогие переходники практически любой тип монитора дает значительно больше гибкости, чем может предложить один только HDMI.
– принципиально новый тип цифрового интерфейса для связи видеокарт с устройствами отображения, предназначен для замены как интерфейса DVI, используемого для подключения внешних , так и LVDS, используемого для подключения встроенных дисплеев портативных устройств ( , PDA и т.п.).
Несмотря на большие возможности, DisplayPort не заменит HDMI: эти два стандарта ориентированы на разные сегменты рынка: HDMI – на бытовую аудио-видео аппаратуру, а DisplayPort – на компьютеры и профессиональное оборудование.
Наиболее популярная на момент написания FAQ версия стандарта DisplayPort 1.1 была утверждена ассоциацией VESA в марте 2008 года, дальнейшее описание относится именно к этой версии стандарта.
Основные технические спецификации интерфейса:
- Скорость передачи данных до 8.64ГБит/cек (по кабелю длиной до 3м), что позволяет, например, поддерживать такие видеорежимы, как 2560 x 1600 x 60 кадр/cек с 30-ти битным цветом или 4096 x 2160 x 24 кадр/сек с 36 битным цветом. С кабелем максимально возможной длины 15м используется ограниченная скорость передачи, не уступающая DVI Single Link, т.е., поддерживается, например, такой режим как FullHD 1920 x 1080 x 60 кадр/сек с 24 битным цветом.
- Поддержка глубины цветопередачи до 16 бит на цветовую компоненту, т.е. при наличии соответствующей поддержки со стороны видеокарты и возможно отображение 48 битного цвета. (Существующие реализации уже позволяют использовать 30-битный цвет)
- Обратная совместимость достигается возможностью использовать имеющиеся линии передачи данных для сигналов DVI или VGA, а для подключения к устройствам с такими разъёмами используются переходники.
- В качестве среды передачи используется медная витая пара, но возможно применение оптоволокна.
- Поддержка двух технологий защиты передаваемого контента – HDCP и более продвинутого DPCP.
- Допускается горячее подключение.
- Передача аудио(опционально):до 8 каналов, до 192КГц/16 или 24бит LPCM, максимальный суммарный битрейт 6.1 Мбит/сек
В последнее время интерфейс DisplayPort все активней вытесняет старые способы подключения мониторов и других дисплеев. Например, производители видеокарт все чаще используют именно его вместо классического DVI-интерфейса. В этой статье мы расскажем о том, что такое DisplayPort, как он развивался и чем он отличается от своих конкурентов.
DisplayPort или DP – это цифровой интерфейс для подключения дисплеев позволяющий передавать видео изображение и звук. Интерфейс DisplayPort используется для подключения к компьютеру или домашнему кинотеатру мониторов, телевизоров, проекторов и других устройств для вывода изображения. Данный стандарт был принят в 2006 году организацией VESA, которая занимается стандартизацией в области видео электроники, и сейчас считается наиболее современным и актуальным среди всех интерфейсов для передачи цифрового видео изображения.
Основной особенностью и преимуществом интерфейса DisplayPort является то, что он передает информацию в виде пакетов, также как это происходит в таких интерфейсах как Ethernet, или . Среди всех интерфейсов, которые используются для подключения дисплеев, такой подход используется впервые. Пакетная передача позволяет передавать изображение высокого разрешения без применения большого количества контактов. Также данный подход делает DisplayPort расширяемым, это означает, что в новых версиях интерфейса могут быть добавлены новые возможности без значительных изменений на физическом уровне.
Интерфейс DisplayPort может применяться для одновременной трансляции как видео, так и аудио-потока. При этом каждый из этих потоков не является обязательным и может использоваться самостоятельно. Это означает, что с помощью DP вы можете передать на монитор или телевизор видео со звуком, видео без звука или только звук (без изображения). Для передачи видеопотока может использоваться от 6 до 16 бит на цветовой канал, а для передачи аудио-потока может использоваться до 8 каналов 24-бит 192 кГц.
История развития DisplayPort
С момента появления интерфейса DisplayPort, вышло несколько версий стандарта, которые отличаются скоростью передачи данных и набором возможностей.
- Версии 1.0, 1.1 и 1.1a (2006-2008 годы) . Обеспечивают максимальную пропускную способность 10,8 Гбит/с и скорость передачи данных 8,64 Гбит/с. Длина кабеля до 2-х метров с возможность использования волоконно-оптические линий связи, которые значительно увеличивают длину кабеля без ухудшения качества изображения.
- Версия 1.2 (2010 год) . Обеспечивает вдвое большую эффективную полосу пропускания (до 17,28 Гбит/с). Также версия 1.2 принесла повышение разрешения, глубины цвета, поддержку дополнительных цветовых пространств и другие улучшения.
- Версия 1.2a (2013 год) . Внедряет поддержку адаптивной синхронизации VESA, что позволяет улучшить стабильность изображения в компьютерных играх.
- Версия 1.3 (2014 год). Увеличивает общую пропускную способность передачи данных до 32,4 Гбит/с, также данная версия приносит поддержку новых разрешений, вплоть до 8К с частотой 30 Гц.
- Версия 1.4 (2016 год) . Внедряет поддержку технологии Display Stream Compression (DSC), которая позволяет сжимать изображения без потери качества, и новые режимы работы, вплоть до 8К с частотой 60 Гц.
На данный момент DisplayPort 1.4 является самой новой и актуальной версией. Но, уже ведется разработка новой версии стандарта, которая должна принести очередное удвоение пропускной способности интерфейса (до 64,8 Гбит/с).
Поддерживаемые разрешения экрана
Интерфейс DisplayPort поддерживает достаточно широкий набор разрешений и частоты обновления экрана. В нижеприведенной таблице вы можете ознакомиться с их полным списков в зависимости от версии стандарта.
| Разрешение экрана | Частота обновления экрана | DisplayPort 1.0-1.1a | DisplayPort
1.2-1.2a |
DisplayPort
1.3 |
DisplayPort
1.4 |
| 1080p (1920 × 1080) | 30 Гц | + | + | + | + |
| 60 Гц | + | + | + | + | |
| 120 Гц | + | + | + | + | |
| 144 Гц | + | + | + | + | |
| 240 Гц | — | + | + | + | |
| 1440p (2560 × 1440) | 30 Гц | + | + | + | + |
| 60 Гц | + | + | + | + | |
| 75 Гц | + | + | + | + | |
| 120 Гц | — | + | + | + | |
| 144 Гц | — | + | + | + | |
| 165 Гц | — | + | + | + | |
| 240 Гц | — | — | + | + | |
| 4K (3840 × 2160) | 30 Гц | + | + | + | + |
| 60 Гц | — | + | + | + | |
| 75 Гц | — | + | + | + | |
| 120 Гц | — | — | + | + | |
| 144 Гц | — | — | — | Со сжатием | |
| 240 Гц | — | — | — | Со сжатием | |
| 5K (5120 × 2880) | 30 Гц | — | + | + | + |
| 60 Гц | — | — | + | + | |
| 120 Гц | — | — | — | Со сжатием | |
| 8K (7680 × 4320) | 30 Гц | — | — | + | + |
| 60 Гц | — | — | — | Со сжатием |
Чем DisplayPort отличается от HDMI
На данный момент одним из наиболее распространенных интерфейсов для подключения дисплеев является интерфейс HDMI. Сейчас этот интерфейс используется практически во всех устройствах, которые могут передавать или воспроизводить видео изображение. Поэтому и DisplayPort сравнивают в основном именно с HDMI.
Главное отличие HDMI и DisplayPort заключается в их области применения. Хотя HDMI и используется в компьютерной технике, но его основное предназначение это мультимедиа устройства, домашние кинотеатры, Blu-Ray проигрыватели, проекторы и другие подобные устройства. Основное предназначение DisplayPort – это компьютерная техника (персональные компьютеры, ноутбуки и т.д.).
Еще одно важное отличие, DisplayPort – менее зависим от кабелей, чем HDMI. Если для работы HDMI очень важно иметь кабель подходящей версии, то в случае с DP это не так критично. Все кабели DisplayPort поддерживаются всеми устройствами DisplayPort, вне зависимости от версии интерфейса на каждом устройстве или уровня сертификации кабеля. Все возможности DisplayPort доступны при использовании любого кабеля DisplayPort. Единственное ограничение – поддержка скорости передачи. Кабели с низкой скоростью передачи могут ограничивать максимально возможное разрешение или частоту обновления экрана.
Также DP более предпочтителен для любителей компьютерных игр. Этот интерфейс поддерживает адаптивные технологии синхронизации AMD FreeSync и Nvidia G-Sync, в то время как HDMI поддерживает только AMD FreeSync.