Мир периферийных устройств пк. Цифровой интерфейс DisplayPort: рассматриваем в подробностях

Мы живём в эпоху развития технологий. В прошлом веке произошёл промышленный бум и человечество начало работать и развиваться немыслимыми темпами. В частности, появился такой род технологий, как компьютерные. Они также развиваются очень быстро, и не исключено, что как минимум каждые 10 лет появляются совершенно новые продукты, которые меняют восприятие этого мира. Человечество пережило толстые ЭЛТ-мониторы и перешло к более качественным и более компактным жидкокристаллическим мониторам. Аналоговые технологии сменились цифровыми и на смену старичку VGA пришёл DVI, HDMI, displayport и так далее.

Самыми распространёнными цифровыми интерфейсами являются DVI и HDMI. HDMI присутствует на всех современных мониторах, видеокартах и телевизорах и означает «high definition multimedia interface». HDMI буквально был создан для использования в бытовых задачах. HDMI способен одновременно передавать и звук, и видеосигнал, что является основной причиной распространённости этого стандарта.

Displayport, будучи не таким распространённым, очень схож с HDMI по предлагаемым возможностям, но превосходит его в ряде характеристик. У него более широкая пропускная способность, а это означает, что displayport может выдавать более качественную картинку , чем HDMI.

Displayport был впервые продемонстрирован миру в мае 2006 года и с самого начала своего существования на него возлагали надежды. В компьютерной индустрии displayport развивался семимильными шагами, пока HDMI всего лишь делал робкие шаги. Свою истинную известность получил уже displayport 1.2, который был анонсирован 2 апреля 2007 года . Именно с этого дня к этому интерфейсу присмотрелись производители мониторов и видеокарт и начали оснащать свои устройства этим интерфейсом. Изучим этот интерфейс на примере displayport 1.2 .

Характеристики displayport 1.2

Техническое устройство

Перейдём к техническому описанию устройства этого разъёма.

Displayport 1.2 включает в себя 3 канала передачи данных:

• основной канал;
• дополнительный канал;
• канал связи с монитором.

Основной канал

По основному каналу передаётся вся графическая информация от видеокарты к монитору. Информация по этому каналу движется только однонаправленно, то есть информация движется только от видеокарты к монитору. В передаче данных могут использоваться от одной до четырёх линий, при этом каждая линия может работать как на пониженной, так и на повышенной частоте. При пониженной частоте скорость передачи данных по каждой линии составляет 1,62 Гбит/с на линию, а при повышенной скорости – 2,7 Гбит/с на линию.

Совсем необязательно постоянное использование всех четырёх линий одновремённо. При несущественных нагрузках может использоваться одна либо две линии, а когда необходима скорость, то используются все линии. Displayport 1.2 может передавать два вида цветовой палитры – это RGB или компонентный.

Также по основному каналу информация проводится в виде микропакетов объёмом 32 или 64 символов. В моментах вертикального или горизонтального гашения сигнала (смены кадров) значения этих микропакетов обращаются в ноль. Или в этот момент может передаваться аудиосигнал.

Дополнительный канал

Дополнительный канал является двунаправленным, полудуплексным, то есть между собой могут общаться и монитор и видеокарта, но они могут делать это только переменно. В момент передачи запроса от компьютера к монитору, монитор не может ничего сказать компьютеру. В устройстве дополнительного канала существует иерархия управления . Таким образом, видеокарта называется Master и монитор Slave ему подчиняется, что означает, что монитор не может просто так обращаться к компьютеру, он лишь отвечает на его запросы.

Данные по дополнительному каналу могут передаваться лишь со скоростью 1 мбит/с длиной более 15 метров. Каждый запрос по времени занимает не более 500 мкс, а данные передаются пакетами по 16 байт.

Основные предназначения дополнительного канала:

• Передача информации EDID. EDID служит для распознавания технических характеристик монитора, его модельного номера и технической информации.
• Передача информации DPCD (от англ. display port configuration data). Служит для настройки и управления самим портом displayport 1.2.
• Передача информации MCCS (от англ. monitor command and control set). Необходим для управления и передачи команд монитору. Например, для изменения его разрешения или для увеличения частоты вертикальной развёртки.

Канал связи с монитором

Канал связи с монитором является логическим каналом , который служит для распознавания моментов включения и отключения монитора или для формирования запросам монитора к компьютеру. Существует два исхода событий, связанных с деятельностью этого канала:

1. Значение этого канала становится нулём в периоде от 0,5 до 1 мс. При этом компьютер понимает, что необходимо подкорректировать некоторые данные связанные с монитором и принимается исправлять их.
2. Значение этого канала становится нулём более чем на 2 мс. Это обозначает момент подключения или отключения монитора от компьютера.

Кроме обычного стандарта displayport, существует также стандарт mini displayport, который является уменьшенной версией своего собрата, при этом обладая всеми его качествами. Стандарт mini displayport был разработан и введён в употребление компанией Apple. Впервые появилась в их ноутбуках и мониторах и славилась своими габаритными характеристиками.

В последнее время заметно акцентирование внимания публики на сверхвысокие разрешения и качество картинки. А популярные видеоинтерфейсы вроде dvi, HDMI не могут проводить такие сверхвысокие разрешения и поэтому в ближайшем будущем вероятен расцвет displayport, ведь последняя спецификация displayport под номером 1.4 способна проводить сигнал с разрешением 7680х4800 с частотой 60 герц, в то время как последняя спецификация HDMI на это не способна. Она лишь может максимум работать с разрешением 3840х2160 с частотой 60 герц.

В заключение укажем, что разъём displayport – это самый совремённый цифровой интерфейс, способный передавать картинку сверхвысокой чёткости. К тому же displayport является инженерно очень хорошо собранным и может прослужить своему хозяину очень долго. Этот интерфейс с лихвой удовлетворит все потребности любого пользователя.

Подбираем для соответствующего разъема нужный штекер. Какие типы кабелей предлагают производители" HDMI,DVI,VGA,DisplayPort" и какой интерфейс является оптимальным для подключения монитора.

Раньше что­бы подключить монитор к компьютеру, использовали только аналоговый интерфейс VGA . В сов­ременных устройствах присут­ствуют разъемы " HDMI,DVI,VGA,DisplayPоrt". Посмотрим какими пре­имуществами и недостатками об­ладает каждый из интерфейсов.

С развитием новых технологий для плоских мониторов стало не­достаточно возможностей разъ­ема VGA . Чтобы достичь наивыс­шего качества изображения, не­обходимо использовать цифро­вой стандарт, такой как DVI . Про­изводители устройств для до­машних развлечений создали стандарт HDMI , ставший цифро­вым -преемником» аналогового разъема Scan. Несколько позднее VESA (Ассоциация стандартиза­ции видеоэлектроники) разрабо­тала DisplayPort .

Основные интерфейсы подключения мониторов.

■ VGA . Первый стандарт подклю­чения, используемый и посей день, был разработан в 1987 году веду­щим в то время производителем компьютеров IBM для своих ПК се­рии PS/2. VGA - сокращенное Video Graphics Array (массив пикселов), в свое время именно так называ­лась видеоплата в компьютерах PS/2, разрешение которой состав­ляло 640x480 пике, (часто встреча­ющееся в технической литературе сочетание «VGA-разрешение» озна­чает именно эту величину).

Аналоговая система передачи данных с увеличением разрешения только ухудшает качество картинки. Поэтому в современ­ных компьютерах стандартом является цифровой интерфейс.

. ■ DVI. Данная аббревиатура оз-naHaeTDigital Visual Interface-циф­ровой видеоинтерфейс. Он пере­дает видеосигнал в цифровом формате, сохраняя при этом вы­сокое качество изображения.

DVI имеет обратную совместимость: почти все компьютеры оснащены разъ­емом DVI-I, который способен пе­редавать как цифровые видеодан­ные, так и VGA-сигнал.

Недорогие видеоплаты снабжа­ются DVI-выходом в модификации Single Link (одноканальное реше­ние). Максимальное разрешение в данном случае составляет 1920х 1080 пике. (Full HD). Более дорогие модели видеоплат имеют двух-канальиый интерфейс DVI (Dual Link). К ним можно присоеди­нять мониторы с разрешением до 2560x1600 пике.

Разъем DVI достаточно велик, поэтому Apple разработала для своих ноутбуков интерфейс Mini DVI. С помощью переходника удается подключать устройства с Mini DVI и к монито­рам, оснащенным разъемом DVI.

интерфейсы подключения

■ HDMI . Сокращение HDMI рас­шифровывается как High Defini­tion Multimedia Interface, то есть мультимедийный интерфейс вы­сокого разрешения. В современ­ных устройствах для домашнего развлечения, например плоских телевизорах и Blu-ray-плеерах, HDMI является стандартным ин­терфейсом подключения.

Как и в случае DVI, передача сиг­нала осуществляется в цифровом формате, что означает сохранение исходного качества. Вместе с HDMI была разработана технология за­щиты HDCP (High Bandwidth Digital Content Protection), препятствую­щая созданию точных копий, на­пример, видеоматериалов.

Первые устройства с поддержкой HDMI появились в конце 2003 года. С тех пор стандарт несколько раз подвергался изменениям, в част­ности - добавлялась поддержка новых аудио- и видеоформатов (см. таблицу вверху).

Для миниатюрных моделей тех­ники существует интерфейс Mini HDMI; соответствующий кабель HDMI/Mini HMDI входит в комп­лект поставки многих устройств.

■ DisplayPort (DP). Новый тип цифрового интерфейса для связи видеоплат с устройствами отобра­жения призван заменить DVI. Те­кущая версия стандарта 1.2 позво­ляет подключать несколько мо­ниторов при их последователь­ном объединении в одну цепочку. Однако в настоящее время уст­ройств, обладающих портом DP, не так много. Являясь прямым кон­курентом HDMI, данный интерфейс имеет существенное преиму­щество с точки зрения производи­телей: не требует лицензионных отчислений. В то время как за каж­дое устройство с HDMI приходит­ся платить четыре американских цента. Если на разъеме компьюте­ра или ноутбука стоит обозначе­ние «DP++», это указывает, что с по­мощью переходника можно под­ключать мониторы с интерфейса­ми DVI и HDMI.

Чтобы на тыльной стороне со­временных видеоплат оставалось достаточно места для разъемов иного назначения, был разрабо­тан уменьшенный вариант интер­фейса DP. Например, видеоплаты Radeon серии HD6800 содержат до шести портов Mini DP.

HDMI,DVI,VGA,DisplayPort

Какой из этих стандартов полу­чит самое широкое распростра­нение? У HDMI шансы на успех очень велики, ведь данный ин­терфейс есть у большинства уст­ройств. Однако в колоде произ­водителей стран Азии имеется новый козырь: согласно официальным данным, интер­фейс Digital Interactive Interface for Video and Audio (DiiVA) обеспе­чивает пропускную способность 13,5 Гбит/с (DP: 21,6; HDMI: 10,21. Кроме того, как обещают компа­нии, максимальная длина кабеля между устройствами, например Blu-ray-плеером и телевизором, будет достигать 25 м. Никакой информации о том, как выглядит интерфейс DiiVA, пока нет.

Передача видео по USB

Два года назад появилась воз­можность подключать мониторы через USB с помощью переходни­ков DisplayLink. Однако ввиду невысокой (480 Мбит/с) пропуск­ной способности соединение по USB 2.0 для передачи видео не­пригодно. Другое дело - свежая версия стандарта USB (3.0), обес­печивающая скорость передачи данных до 5 Гбит/с.
Переходник компании DisplayLink позволяет подключать мониторы непосредственно к USB-порту ком­пьютера.

Как соединить компьютер и монитор с разными интерфейсами.

Благодаря переходникам есть множество вариантов подклю­чения (см. таблицу внизу).

Рас­пространенные переходники, на­пример DVI-I/VGA, имеют впол­не приемлемую стоимость. Так называемые конвертеры, преоб­разующие цифровой сигнал вы­хода DisplayPort в аналоговый VGA-сигнал, обходятся значи­тельно дороже.

Однако, напри­мер, при подключении телевизо­ра с интерфейсом HDMI к разъ­ему DVI практически всегда от­сутствует звук.

Возможно ли сочетание устройств с различными версиями HDMI

При таком сочетании будут до­ступны лишь функции более ран­ней версии соответствующего ин­терфейса. Например, если видео­плата с HDMI 1.2 подключена к ЗО-телевизору, поддерживающему HDMI 1.4, то ЗО-игры станут ото­бражаться только в формате 2D.
Совет. Установка нового драйвера позволяет добавить поддержку HDMI 1.4 в некоторых видеопла­тах на чипах от NVIDIA, например GeForce GTX 460.
Какие разъемы обеспечивают наилучшее качество изображения?

Как показало тестирование, ана­логовый VGA-интерфейс дает наи­худшее качество изображения, в особенности при передаче сиг­налов с разрешением более 1024х 768 пике. Такое разрешение сегод­ня поддерживают даже 17-дюймо­вые мониторы. Обладателям мони­торов с большей диагональю и разрешением 1920x1080 пике, на­стоятельно рекомендуется исполь­зовать DVI, HDMI или DP.

Как подключить монитор к ноутбуку?

Большинство ноутбуков оснаща­ется разъемами для подключе­ния внешних мониторов. Вначале присоедините монитор к ноутбу­ку. После этого, используя кнопки Ш и KPI , можно переключаться между следующими режимами.

■ Использование внешнего мо­нитора в качестве основного. Дисплей ноутбука отключается, изображение выводится только на подключенный внешний мо­нитор. Оптимальный вариант для киноманов и геймеров.

Режим клона. Внешний мони­тор и дисплей ноутбука демонст­рируют одно и то же изображение

■ Практичная функция при прове­дении презентаций и семинаров.

■ Многоэкранный режим. Поз­воляет увеличить размер Рабоче­го стола Windows за счет исполь­зования нескольких мониторов. Очень удобно, например, набирая текст в Word, иметь перед глазами электронные сообщения.

Удастся ли присоединить телевизор к компьютеру?

В современных компьютерах и ноутбуках отсутствуют аналого­вые видеоинтерфейсы, такие как S-Video или композитный разъем. Поэтому подключить старый ЭЛТ-телевизор точно не получится. Однако подавляющее большин­ство плоских моделей оснащено интерфейсами DVI или HDMI, а значит, соединить их с компью­тером не составит труда.

Нетбуки же, как правило, обла­дают только VGA-выходом, и с ними можно соединять лишь те телевизоры, у которых имеется VGA-вход.

Можно ли подключить монитор через USB

Для традиционных мониторов это возможно только с помощью дополнительного переходника DisplayLink . Впрочем, в продаже встречаются и модели, подключа­емые к USB-порту компьютера напрямую - например, Samsung SyncMaster 940 UX.

Какова максимальная длина кабеля для монитора?

Возможности кабеля зависят от типа подключения. При использо­вании DVI длина соединения мо­жет достигать 10 м, однако в случае с HDMI и VGA она не должна пре­вышать 5 м. Для достижения мак­симальной скорости передачи.

На что следует обращать внимание при покупке видеокабеля?

Чтобы расположенные поблизо­сти электронные устройства не влияли на качество передава­емого сигнала, приобретайте только хорошо экранированные кабели. При использовании низ­кокачественного кабеля другие устройства, создавая помехи, мо­гут в некоторых случаях даже снижать скорость передачи дан­ных. В результате на экран будет выводиться прерывистое изо­бражение либо появится эффект наложения спектров. Позолочен­ные контакты предотвращают коррозию штекеров вследствие повышенной влажности воздуха. К тому же применяемые в совре­менных кабелях позолоченные контакты снижают сопротивле­ние между разъемом и штекером, отчего повышается качество пе­редачи. Но как видно из практики: на всё это можно забить, на позолоченные контакты и прочую лобуду, дешёвые кабели китайского производства, а именно они поставляются в комплекте с мониторами и видеокартами. И очень неплохо справляются со своими обязанностями.

Для справки: как то, где то собрали меломанов для теста кабелей. Присутствовали и с позолоченными, и с платиновыми контактам, от 1000$ за шнурок и много дороже. Ну и оценки выставлялись за качество звучания. Что бы определить победителя, соревнования проводились ебстественно в тёмную, производителя видно не было. Ну и кому то из устроителей в голову пришла мысль послать сигнал через обыкновенный железный ЛОМ (которым землю долбят). И что ВЫ думаете, он занял одно из призовых мест.

А меломаны долго объясняли какой кристально чистый звук идёт по этому крутому кабелю. Так что включайте голову, а то я видел у ребят кабель DVI по цене дороже чем видеокарта и монитор вместе взятые.

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.

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.

Собирая самостоятельно ПК, часто сталкиваешься с огромным количеством слотов, разъемов, проводов и т.д. Каждый из них имеет свое название, формат и размер. Все запомнить довольно сложно. Большинство из нас знакомы только с аудиоразъемами и USB. А вот DisplayPort - что это и для чего используется, знают не все. Об этом поговорим далее.

Кабель

DisplayPort - это кабель, являющийся стандартом. Служит как сигнальный интерфейс под цифровые мониторы. Впервые стал известен в 2006 году, когда официально был сертифицирован Ассоциацией сертификации видеоэлектроники. Уже в 2007 году мир увидел ревизию 1.1, в 2010 стала известна версия 1.2, через 4 года принята 1.3, а последняя появилась в 2016 году. Этот разъем считается наиболее подходящим для использования и относительно современным интерфейсом.

Сейчас его применяют для подключения аудио и видеоаппаратуры, хотя больше он известен как инструмент подключения монитора к ПК или домашнему кинотеатру. Стал настолько раскрученным, что получил специальный логотип и обзавелся торговой маркой.

Создание

Несмотря на то что сам разъем DisplayPort стал известным в 2006 году, устройства его начали поддерживать лишь в 2008. Именно тогда выходят ПК, на материнских платах которых появляется слот для подключения этого интерфейса. До 2011 года производители внедряли мини-версию DisplayPort. Часто её можно встретить на устройствах от Apple Macintosh. А вот «яблочные» мониторы обзавелись полноценной модификацией.

Макбуки во всем своем разнообразии поставлялись не просто с DisplayPort, но и со специальным переходником для него, который превращал выходы в DVI или VGA. Позже стали появляться системы с HDMI и MiniDisplayPort. Последний вариант ныне трансформировался в Thunderbolt, который имеет обратную совместимость, но в целом получил улучшенные характеристики и предоставляет больше возможностей пользователю.

Вариации

Версия 1.0 была представлена в 2006 году. Она имела тестовые характеристики, поэтому не выделялась чем-то особенным. Данные передавала со скоростью 8,64 Гбит/с. Длина составляла 2 метра.

Обновление разъема привело к тому, что подключение DisplayPort улучшилось благодаря оптоволоконным технологиям. Теперь на больших расстояниях скорость была стабильной, а передача происходила без потери сигнала. Интерфейс поддерживал 40 bit HDCP.

Третье обновление привело к увеличению скорости передачи данных в два раза. Информация перемещалась при 17,28 Гбит/с. Стало возможным корректировать разрешение, глубину цвета и частоты видеосигнала. Добавились новые цветовые пространства, но сохранилась с предыдущими стандартами.

Разработчики представили интерфейс DisplayPort, подключить который можно было к портативным устройствам. В этой версии имелись режимы Self-Refresh. Стало возможным выключать видеокарту, если картинка на мониторе остается статичной, сохраняя её в буфере. Как рассказали разработчики, технология позволяла сохранять заряд батареи и сроки службы девайса.

Помимо ревизий, были еще модификации. К примеру, DisplayPort++ является двойным для расширенного назначения. У него есть параллельный вывод сигналов HDMI/DVI. Чтобы осуществить синхронизацию, нужно прикупить пассивный кабель.

DisplayPort Alternate Mode - еще одна модификация, которая использует для передачи видеоданных USB Type-C. При этом скорость передачи данных практически не отличается от прямого подключения. Благодаря этому варианту реально устанавливать дисплей с разрешением 4К.

Параметры

Когда все узнали о DisplayPort, что это и для чего нужно, начали интересоваться и параметрами. Так стало известно, что интерфейс работает с одной из технологий защиты контента версии 1.3 HDCP. Пропускная способность возросла в два раза относительно Питание не требовало высоких напряжений и посторонних наводок. Если рассматривать мини-версию DisplayPort, то можно увидеть, что его размеры в 10 раз меньше, чем у стандарта DVI.

Обзавелся новый интерфейс массой дополнительных возможностей. Теперь помимо графического контента он передает аудиосигналы. Существует информация о максимальной длине такого кабеля - около 1,5 метров. Позже технологию HDCP решено было заменить на DisplayPort Content Protection, которая получила шифрование иной разрядности - 128 бит.

Со временем передача информации стала быстрее и возросла до 21,6 Гбит/с, при этом длина кабеля могла составлять 3 метра. Корректно работали и независимые потоки, а вспомогательный канал стал в разы быстрее и поднял скорость с 1 до 720 Мбит/с.

Интерфейс открыл возможность пользователю использовать сразу два дисплея, которые работали бы с разрешением 2560х1600 пикселей, либо четыре дисплея с разрешением 1920х1200 пикселей. Частота в обоих случаях не поднималась бы выше 60 Гц. Для владельцев одного экрана возможности стали более комфортные. Имелся вариант использовать разрешение 3840х2400 пикселей, но с 60 Гц, либо если хотелось добиться больше частоты кадров, то устанавливалось разрешение 2560х1600 точек.

Сравнение

Когда всем становится понятно, что это DisplayPort, для чего его применяют, то возникает другой вопрос, в чем его разница с HDMI. Вопрос распространенный и спорный в некоторой степени. Выбрать, что лучше тоже тяжело, поскольку отличий на самом деле немного.

Интересно, что непосредственно HDMI стал очень раскрученным и популярным. Его возможно найти в телевизоре, телеприставке, плеере, аудио или видео ресивере, консолях, видеокамерах и т.д. Последнее время стали известными даже смартфоны с этим интерфейсом. Не исключением из всего этого списка стали компьютеры и ноутбуки. Практически каждое мультифункциональное устройство в обязательном порядке обзавелось этим разъемом.

При таком многообразии все стали забывать о нашем герое DisplayPort. Что это, конечно, знают многие, но они же и замечали, что далеко не все ПК обзавелись этим интерфейсом. Тем не менее, оба стандарта работают как с видеоконтентом, так и с аудио, отсылая с одного девайса сигнал на экран. Чтобы разобраться в этом вопросе, нужно рассмотреть оба варианта внимательнее.

Габариты

Итак, первое расхождение кроется в размерах. Это конечно вряд ли поможет определить, что лучше: DisplayPort или HDMI, но для кого-то может стать ключевым показателем. Герой обзора имеет 20 контактов и представлен в двух размерах: основной и уменьшенный. Как уже говорилось раньше, последний вариант рассчитан на планшеты. Кстати, часто DisplayPort ассоциируют с Thunderbolt, который, хотя и не является официально продолжением и развитием данного интерфейса, но явно имеет с ним сходства. Он поддерживает функции мини интерфейса и использует технологии PCI Express.

HDMI имеет 19 контактов и представленный в трех размерах: стандартный, мини и макро. Каждый получил свою букву: A, C и D. Есть еще разъем Е, но он редко встречается, так как был разработан для автомобилей. Технология, по которой функционирует данный интерфейс, представляет трение контактов между собой. Если плотно вставить кабель в разъем, то он держится за гнездо. Для лучшей надежности производитель установил пару механизмов, которые блокируют вытягивание провода, если его просто натянуть.

Кабели

Кабеля для каждого разъема стоит рассмотреть, поскольку и тут ситуация неоднозначная. Много вопросов возникает к HDMI. Для этого интерфейса существует четыре кабеля, которые прорабатывались еще в 2010 году. Они не маркированы как следует, поэтому определить их возможности крайне тяжело. В итоге, из-за того что точного назначения у провода нет, его использование не регламентировано, а поэтому возможны проблемы, глюки и прочее.

А вот у DisplayPort имеет только один кабель, его легко определить. Отличается он универсальными параметрами и возможностями. Предоставляет все необходимые требования к системам. Можно использовать переходник DisplayPort, чтобы присоединится к экрану с VGA. Есть и варианты на подключение DVI и HDMI.

Лучший

Как уже говорилось ранее, определить, какой лучше, трудно. Но нужно отметить, что HDMI был сразу рассчитан на потребительскую аудиторию. Поддерживал подключение телевизора, проектора, проигрывателя и т.д. Разработка DisplayPort не была целью заменить HDMI. DP нужен в качестве конечного продукта для ретрансляции на ПК. Он стал своеобразным дополнением HDMI.

Сейчас проблема в другом. Дело в том, что производители, которые работают над устройствами класса «все в одном» и т.п., решают, что HDMI заменяет все необходимое на интерфейсной панели. На самом же деле, размещение дополнительного DisplayPort не станет лишним. Он расширяет возможности для пользователя и облегчает работу, особенно для бизнеса.

Если же возникают какие-то проблемы с подключением, всегда есть адаптер HDMI - DisplayPort. Эта информация особенно актуальна для владельцев ноутбуков. Поскольку места немного, то встретить DP практически нереально. Но подключение нескольких мониторов порой необходимо для работы. Есть смысл присмотреться к ноутбукам, уже имеющим оба интерфейса.

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

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

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.

Назначение контактов разъема представлено в табл.3 и табл. 4.

Таблица 4.

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.