DisplayPort

DisplayPort

Тип	Цифровой аудио / видео разъем
История производства
Дизайнер	VESA
Разработан	Май 2006 г.
Производитель	Разные
Произведено	2008 – настоящее время
Заменено	DVI , VGA , SCART , компонентный RGB
Заменено	Никто
Основные Характеристики
Длина	Разные
Горячее подключение	да
Внешний	да
Звуковой сигнал	Необязательный; 1–8 каналов, 16- или 24-битный линейный ИКМ ; Частота  дискретизации 32–192 кГц; максимальный битрейт 36,864  кбит / с (4,608  кБ / с)
Видео сигнал	Необязательно, максимальное разрешение ограничено доступной полосой пропускания
Булавки	20 контактов для внешних разъемов на настольных компьютерах, ноутбуках, видеокартах, мониторах и т. Д. И 30/20 контактов для внутренних соединений между графическими ядрами и встроенными плоскими панелями.
Электрические
Сигнал	+3,3  В
Максимум. Напряжение	16,0  В
Максимум. Текущий	0,5  А
Данные
Сигнал данных	да
Битрейт	Скорость передачи данных 1,62, 2,7, 5,4, 8,1 или 20 Гбит / с на полосу; 1, 2 или 4 полосы; (эффективное общее 5,184, 8,64, 17,28, 25,92 или 77,37  Гбит / с для 4-полосного соединения); 2 или 720  Мбит / с (эффективно 1 или 576  Мбит / с) для вспомогательного канала.
Протокол	Микропакет
Закрепить
Внешний разъем (со стороны источника) на плате
Контакт 1	ML_Lane  0  (p) [a]	Дорожка 0 (положительная)
Контакт 2	GND	Земля
Пин 3	ML_Lane  0  (n) [a]	Дорожка 0 (отрицательная)
Штырь 4	ML_Lane  1  (p) [a]	Дорожка 1 (положительная)
Штырь 5	GND	Земля
Пин 6	ML_Lane  1  (n) [a]	Дорожка 1 (отрицательная)
Штырь 7	ML_Lane  2  (p) [a]	Дорожка 2 (положительная)
Пин 8	GND	Земля
Пин 9	ML_Lane  2  (n) [a]	Дорожка 2 (отрицательная)
Пин 10	ML_Lane  3  (p) [a]	Дорожка 3 (положительная)
Штырь 11	GND	Земля
Штырь 12	ML_Lane  3  (n) [a]	Дорожка 3 (отрицательная)
Пин 13	КОНФИГ1	Подключен к земле [b]
Штырь 14	КОНФИГ2	Подключен к земле [b]
Штырь 15	AUX  CH  (p)	Вспомогательный канал (положительный)
Штырь 16	GND	Земля
Пин 17	AUX  CH  (n)	Дополнительный канал (отрицательный)
Штырь 18	Горячее  подключение	Обнаружение горячего подключения
Штырь 19	Возвращаться	Возвращение к власти
Пин 20	DP_PWR	Питание для разъема (3,3  В 500  мА)
^ a b c d e f g h Это распиновка для разъема на стороне источника, в распиновке разъема на стороне потребителя дорожки 0–3 будут переставлены в обратном порядке; то есть дорожка 3 будет на контактах 1 (n) и 3 (p), а дорожка 0 будет на контактах 10 (n) и 12 (p). ^ a b Контакты 13 и 14 могут быть либо напрямую соединены с землей, либо соединены с землей через спусковое устройство.

Разъем DisplayPort

Разъем Mini DisplayPort (в центре) с портом Thunderbolt 3 (слева) и входом питания (справа)

DisplayPort ( DP ) - это интерфейс цифрового дисплея, разработанный консорциумом производителей ПК и микросхем и стандартизированный Ассоциацией стандартов видеоэлектроники (VESA). Интерфейс в основном используется для подключения источника видео к устройству отображения, например, монитору компьютера , а также может передавать аудио , USB и другие формы данных. ^[1]

DisplayPort был разработан для замены VGA , FPD-Link и цифрового визуального интерфейса (DVI). Интерфейс обратно совместим с другими интерфейсами, такими как HDMI и DVI, благодаря использованию активных или пассивных адаптеров.

Обзор [ править ]

DisplayPort - это первый интерфейс дисплея, который полагается на пакетную передачу данных , форму цифровой связи, применяемую в таких технологиях, как Ethernet , USB и PCI Express . Он позволяет использовать внутренние и внешние подключения дисплея, и в отличие от устаревших стандартов, которые передают тактовый сигнал с каждым выходом, протокол DisplayPort основан на небольших пакетах данных, известных как микропакеты , которые могут встраивать тактовый сигнал в поток данных. Это позволяет получить более высокое разрешение при использовании меньшего количества контактов. ^[2]Использование пакетов данных также делает DisplayPort расширяемым, то есть со временем можно добавлять дополнительные функции без значительных изменений физического интерфейса. ^[3]

DisplayPort можно использовать для одновременной передачи аудио и видео, хотя каждый из них является необязательным и может передаваться без другого. Тракт видеосигнала может иметь диапазон от шести до шестнадцати битов на цветовой канал , а аудио тракт может иметь до восьми каналов несжатого 24-битного, 192  кГц PCM аудио. ^[1] Двунаправленный полудуплексный вспомогательный канал передает данные управления устройством и данные управления устройством для основного канала, такие как стандарты VESA EDID , MCCS и DPMS . Кроме того, интерфейс может передавать двунаправленные сигналы USB. ^[4]

Интерфейс DisplayPort использует протокол сигнала LVDS , несовместимый с DVI или HDMI. Однако двухрежимные порты DisplayPort предназначены для передачи одноканального протокола DVI или HDMI ( TMDS ) через интерфейс с помощью внешнего пассивного адаптера. Этот адаптер включает режим совместимости и преобразует сигнал от 3,3 до 5 вольт. Для аналогового VGA / YPbPr и Dual-Link DVI , активный активныйадаптер необходим для совместимости и не требует двойного режима. Активные адаптеры VGA получают питание напрямую от разъема DisplayPort, а активные двухканальные адаптеры DVI обычно используют внешний источник питания, например USB. ^[5]

Версии [ править ]

От 1.0 до 1.1 [ править ]

Первая версия 1.0 была одобрена VESA 3 мая 2006 г. ^[6] Версия 1.1 была ратифицирована 2 апреля 2007 г. ^[7], а версия 1.1a ратифицирована 11 января 2008 г. ^[8]

DisplayPort 1.0–1.1a обеспечивает максимальную пропускную способность 10,8  Гбит / с (  скорость передачи данных 8,64 Гбит / с) по стандартному 4-полосному основному каналу. Кабели DisplayPort длиной до 2 метров необходимы для поддержки полной  полосы пропускания 10,8 Гбит / с. ^[8] DisplayPort 1.1 позволяет устройствам реализовывать альтернативные уровни связи, такие как волоконно-оптические , что позволяет значительно увеличить расстояние между источником и дисплеем без ухудшения качества сигнала ^[9], хотя альтернативные реализации не стандартизированы. Он также включает HDCP в дополнение к защите содержимого DisplayPort (DPCP). Стандарт DisplayPort  1.1a можно бесплатно загрузить с веб-сайта VESA. ^[10]

1.2 [ править ]

Версия 1.2 DisplayPort была представлена ​​7 января 2010 года. ^[11] Наиболее значительным улучшением новой версии является удвоение эффективной пропускной способности до 17,28  Гбит / с в режиме High Bit Rate 2 (HBR2), который позволяет увеличить разрешение и частоту обновления. скорости и большей глубины цвета. Другие улучшения включают в себя несколько независимых видеопотоков (гирляндное соединение с несколькими мониторами), называемых многопоточным транспортом, средства для стереоскопического 3D , увеличенная пропускная способность канала AUX (с 1  Мбит / с до 720  Мбит / с), больше цветовых пространств, включая xvYCC , scRGB и Adobe RGB 1998 , а также глобальный временной код (GTC) для  синхронизации аудио / видео менее 1 мкс. ТакжеApple , Inc. «s Mini DisplayPort разъем, который значительно меньше и предназначен для портативных компьютеров и других небольших устройств, совместим с новым стандартом. ^{[1] [12] [13] [14]}

1.2a [ править ]

DisplayPort версии 1.2a был выпущен в январе 2013 года ^[15] и может дополнительно включать VESA Adaptive Sync . ^[16] AMD FreeSync использует для работы функцию DisplayPort Adaptive-Sync. FreeSync был впервые продемонстрирован на выставке CES 2014 на ноутбуке Toshiba Satellite с использованием функции Panel-Self-Refresh (PSR) из стандарта Embedded DisplayPort ^[17], а после предложения AMD VESA позже адаптировала Panel-Self- Функция обновления для использования в автономных дисплеях и добавлена ​​в качестве дополнительной функции основного стандарта DisplayPort под названием «Adaptive-Sync» в версии 1.2a. ^[18] Поскольку это дополнительная функция, поддержка Adaptive-Sync не требуется, чтобы дисплей был совместим с DisplayPort 1.2a.

1.3 [ править ]

DisplayPort версии 1.3 был утвержден 15 сентября 2014 года. ^[19] Этот стандарт увеличивает общую пропускную способность до 32,4  Гбит / с с новым режимом HBR3 с 8,1  Гбит / с на полосу (по сравнению с 5,4  Гбит / с с HBR2 в версии 1.2), для общей пропускной способности данных 25,92  Гбит / с с учетом накладных расходов кодирования 8 бит / 10 бит. Этой полосы пропускания достаточно для дисплея 4K UHD ( 3840 × 2160 ) с  частотой 120 Гц с  цветом RGB 24 бит / пиксель, дисплея 5K ( 5120 × 2880 ) с  частотой 60 Гц с  цветом RGB 30 бит / пиксель или дисплея UHD 8K ( 7680 × 4320 ) при 30  Гц с 24 бит / пиксель цвета RGB. Используя многопотоковую передачу (MST), порт DisplayPort может управлять двумя дисплеями 4K UHD ( 3840 × 2160 ) с  частотой 60 Гц или до четырех дисплеев WQXGA ( 2560 × 1600 ) с  частотой 60 Гц с  цветом RGB 24 бит / пикс. Новый стандарт включает обязательный двойной режим для адаптеров DVI и HDMI, реализующий стандарт HDMI  2.0 и защиту контента HDCP  2.2. ^[20] Стандарт подключения Thunderbolt 3 изначально должен был включать  возможность DisplayPort 1.3, но окончательный выпуск закончился только версией 1.2. Функция VESA Adaptive Sync в DisplayPort версии 1.3 остается необязательной частью спецификации. ^[21]

1.4 [ править ]

Версия 1.4 DisplayPort была опубликована 1 марта 2016 года. ^[22] Никаких новых режимов передачи не определено, поэтому HBR3 (32,4  Гбит / с), представленный в версии 1.3, по-прежнему остается самым доступным режимом. DisplayPort  1.4 добавляет поддержку Display Stream Compression 1.2 (DSC), Forward Error Correction , метаданные HDR10, определенные в CTA-861.3, включая статические и динамические метаданные и Rec. Цветовое пространство 2020 для совместимости с HDMI ^[23] и увеличивает максимальное количество встроенных аудиоканалов до 32. ^[24]

DSC - это метод кодирования "без визуальных потерь" со степенью сжатия до 3: 1. ^[22] Используя DSC со скоростью передачи HBR3, DisplayPort  1.4 может поддерживать 8K UHD ( 7680 × 4320 ) при 60  Гц или 4K UHD ( 3840 × 2160 ) при 120  Гц с  цветом RGB 30 бит / пикс. И HDR. 4K при 60  Гц 30  бит / пиксель RGB / HDR может быть достигнуто без необходимости DSC. На дисплеях, не поддерживающих DSC, максимальные пределы не изменились с DisplayPort  1.3 (4K 120  Гц, 5K 60  Гц, 8K 30  Гц). ^[25]

1.4a [ править ]

Версия 1.4a DisplayPort была опубликована в апреле 2018 года. ^[26] VESA не делала официального пресс-релиза по этой версии. Он обновил реализацию DSC DisplayPort с DSC 1.2 до 1.2a. ^[27]

2.0 [ править ]

VESA заявила, что DP 2.0 является первым крупным обновлением стандарта DisplayPort с марта 2016 года и обеспечивает увеличение скорости передачи данных до ≈3 раз (с 25,92 до 77,37  Гбит / с) по сравнению с предыдущей версией DisplayPort (1.4a). , а также новые возможности для удовлетворения будущих требований к производительности традиционных дисплеев. К ним относятся разрешения, превышающие 8K, более высокая частота обновления и поддержка высокого динамического диапазона (HDR) при более высоких разрешениях, улучшенная поддержка нескольких конфигураций дисплеев, а также улучшенный пользовательский интерфейс с дисплеями дополненной / виртуальной реальности (AR / VR), включая поддержку 4K. -и не только разрешения VR.

VESA не планирует, что продукты с поддержкой DisplayPort 2.0 появятся на рынке до 2021 года. ^{[28] [29]}

26 июня 2019 года VESA официально выпустила стандарт DisplayPort 2.0. Согласно дорожной карте, опубликованной VESA в сентябре 2016 года, новую версию DisplayPort планировалось запустить «в начале 2017 года». Это улучшило бы скорость соединения с 8,1 до 10,0  Гбит / с, т.е. на 24%. ^{[30] [31]} Это увеличило бы общую пропускную способность с 32,4  Гбит / с до 40,0  Гбит / с. Однако в 2017 году не было выпущено новой версии, вероятно, отложено для внесения дальнейших улучшений после того, как в январе 2017 года форум HDMI объявил, что их следующий стандарт (HDMI  2.1) будет предлагать до 48 Гбит / с полосы пропускания. Согласно пресс-релизу от 3 января 2018 года, «VESA также в настоящее время участвует со своими членами в разработке следующего поколения стандарта DisplayPort с планами по увеличению скорости передачи данных, обеспечиваемой DisplayPort, в два раза и более. VESA планирует опубликовать это обновление в течение следующих 18 месяцев ". ^[32] На выставке CES 2019 VESA объявила, что новая версия будет поддерживать 8K при 60  Гц без сжатия и, как ожидается, будет выпущена в первой половине 2019 года. ^[33]

Примеры конфигурации DP 2.0 [ править ]

Благодаря увеличенной пропускной способности, обеспечиваемой DP 2.0, VESA предлагает высокую степень гибкости и конфигурации для более высоких разрешений экрана и частоты обновления. В дополнение к вышеупомянутому разрешению 8K при 60  Гц с поддержкой HDR, DP 2.0 через собственный разъем DP или через USB-C в качестве альтернативного режима DisplayPort позволяет использовать различные высокопроизводительные конфигурации:

• Разрешение одного дисплея
  • Один дисплей 16K ( 15360 × 8640 )  с частотой 60 Гц и разрешением 10 бит на канал  (30  бит / пиксель, HDR) RGB / Y′C _B C _R 4: 4: 4 цвета (с DSC)
  • Один дисплей 10K ( 10240 × 4320 ) при 60  Гц и 8 бит / канал  (24  бит / пикс, SDR) RGB / Y′C _B C _R 4: 4: 4 цвета (без сжатия)
• Двойное разрешение дисплея
  • Два дисплея 8K ( 7680 × 4320 ) с  частотой 120 Гц и 10 бит / канал  (30  бит / пикс., HDR) RGB / Y′C _B C _R 4: 4: 4 цвета (с DSC)
  • Два дисплея 4K ( 3840 × 2160 ) при 144  Гц и 8 бит на канал  (24  бит / пикс, SDR) RGB / Y′C _B C _R 4: 4: 4 цвета (без сжатия)
• Тройное разрешение дисплея
  • Три дисплея 10K ( 10240 × 4320 ) при 60  Гц и 10 бит / канал  (30  бит / пикс, HDR) RGB / Y′C _B C _R 4: 4: 4 цвета (с DSC)
  • Три дисплея 4K ( 3840 × 2160 ) при 90  Гц и 10 бит / канал  (30  бит / пикс., HDR) RGB / Y′C _B C _R 4: 4: 4 цвета (без сжатия)

При использовании только двух полос на разъеме USB-C через альтернативный режим DP для одновременной передачи данных и видео через SuperSpeed ​​USB, DP 2.0 может включать такие конфигурации, как: ^[29]

• Три дисплея 4K ( 3840 × 2160 ) при 144  Гц и 10 бит / канал  (30  бит / пикс., HDR) RGB / Y′C _B C _R 4: 4: 4 цвета (с DSC)
• Два дисплея 4K × 4K ( 4096 × 4096 ) (для гарнитур AR / VR) с  частотой 120 Гц и 10 бит на канал  (30  бит / пиксель, HDR) RGB / Y′C _B C _R 4: 4: 4 цвета (с DSC)
• Три QHD ( 2560 × 1440 ) @ 120  Гц и 8 бит на канал  (24  бит / пикс, SDR) RGB / Y′C _B C _R 4: 4: 4 цвета (без сжатия)
• Один дисплей 8K ( 7680 × 4320 ) при 30  Гц и 10 бит / канал  (30  бит / пикс., HDR) RGB / Y′C _B C _R 4: 4: 4 цвета (без сжатия)

Технические характеристики [ править ]

Основные характеристики [ править ]

Основная ссылка [ править ]

Основная ссылка DisplayPort используется для передачи видео и аудио. Главный канал состоит из ряда однонаправленных последовательных каналов данных, которые работают одновременно, называемых дорожками . Стандартное соединение DisplayPort имеет 4 полосы, хотя некоторые приложения DisplayPort реализуют больше, например интерфейс Thunderbolt 3, который реализует до 8 полос DisplayPort. ^{[39] ( стр. 4 )}

В стандартном соединении DisplayPort каждая полоса имеет выделенный набор проводов с витой парой и передает данные по нему с помощью дифференциальной сигнализации . Это самосинхронизирующаяся система, поэтому специальный канал тактового сигнала не требуется. ^{[8] ( §1.7.1 )} В отличие от DVI и HDMI, скорость передачи которых варьируется до точной скорости, необходимой для конкретного видеоформата, DisplayPort работает только на нескольких определенных скоростях; любые лишние биты при передаче заполняются «символами заполнения». ^{[8] ( §2.2.1.4 )}

В версиях DisplayPort 1.0–1.4a данные перед передачей кодируются с использованием кодировки ANSI 8b / 10b . В этой схеме только 8 из каждых 10 переданных битов представляют данные; дополнительные биты используются для балансировки постоянного тока (обеспечивая примерно равное количество единиц и нулей). В результате скорость передачи данных составляет всего 80% от физического битрейта. Скорости передачи также иногда выражаются в терминах «Link Symbol Rate», которая представляет собой скорость, с которой передаются эти символы в кодировке 8b / 10b (то есть скорость, с которой передаются группы по 10 битов, 8 из которых представляют данные ). В версии 1.0–1.4a определены следующие режимы передачи:

• RBR (пониженная скорость передачи данных):  полоса пропускания 1,62 Гбит / с на полосу (  скорость передачи символов 162 МГц)
• HBR (высокая скорость передачи данных):  полоса пропускания 2,70 Гбит / с на полосу (  скорость передачи символов 270 МГц)
• HBR2 (High Bit Rate 2):  полоса пропускания 5,40 Гбит / с на полосу (  символьная скорость канала 540 МГц), представленная в DP  1.2
• HBR3 (High Bit Rate 3):  полоса пропускания 8,10 Гбит / с на полосу (  символьная скорость канала 810 МГц), представленная в DP  1.3

DisplayPort 2.0 использует кодировку 128b / 132b; каждая группа из 132 переданных битов представляет 128 бит данных. Эта схема имеет КПД 96 96 %. Кроме того, прямое исправление ошибок (FEC) потребляет небольшую часть полосы пропускания канала, в результате чего общая эффективность составляет ≈96,7%. ^[40] В DP 2.0 добавлены следующие режимы передачи:

• UHBR 10 (Ultra High Bit Rate 10):  пропускная способность 10,0 Гбит / с на полосу
• UHBR 13,5 (сверхвысокая скорость передачи 13,5):  пропускная способность 13,5 Гбит / с на полосу
• UHBR 20 (сверхвысокая скорость передачи данных 20):  полоса пропускания 20,0 Гбит / с на полосу

Общая пропускная способность основного звена в стандартное соединение 4-полосной представляет собой совокупность всех полос:

• RBR : 0 4 × 1,62  Гбит / с = 0  Пропускная способность 6,48 Гбит / с (скорость передачи данных 5,184  Гбит / с или 648  МБ / с с кодированием 8b / 10b)
• HBR : 0 4 × 2,70  Гбит / с =  пропускная способность 10,80 Гбит / с (скорость передачи данных 8,64  Гбит / с или 1,08  ГБ / с)
• HBR2 : 4 × 5,40  Гбит / с = 21,60  Гбит / с пропускная способность (скорость передачи данных 17,28  Гбит / с или 2,16  ГБ / с)
• HBR3 : 4 × 8,10  Гбит / с = 32,40  Гбит / с пропускная способность (скорость передачи данных 25,92  Гбит / с или 3,24  ГБ / с)
• UHBR 10 : 4 × 10,0  Гбит / с =  пропускная способность 40,00 Гбит / с (скорость передачи данных 38,69  Гбит / с или 4,84  ГБ / с при кодировании 128b / 132b и FEC)
• UHBR 13,5 : 4 × 13,5  Гбит / с =  пропускная способность 54,00 Гбит / с (скорость передачи данных 52,22  Гбит / с или 6,52  ГБ / с)
• UHBR 20 : 4 × 20,0  Гбит / с =  пропускная способность 80,00 Гбит / с (скорость передачи данных 77,37  Гбит / с или 9,69  ГБ / с)

Режим передачи, используемый основным каналом DisplayPort, согласовывается устройством-источником и устройством-приемником при установке соединения в процессе, называемом обучением канала . Этот процесс определяет максимально возможную скорость соединения. Если качество кабеля DisplayPort недостаточно для надежной обработки, например, скорости HBR2, устройства DisplayPort обнаружат это и переключатся в более низкий режим для поддержания стабильного соединения. ^{[8] ( §2.1.1 )} Связь может быть повторно согласована в любое время, если обнаружена потеря синхронизации. ^{[8] ( §1.7.3 )}

Аудиоданные передаются по основному каналу во время интервалов гашения видео (короткие паузы между каждой строкой и кадром видеоданных). ^{[8] ( §2.2.5.3 )}

Дополнительный канал [ править ]

Канал DisplayPort AUX - это полудуплексный двунаправленный канал данных, используемый для различных дополнительных данных помимо видео и аудио (например, команд I 2 C или CEC) ^{[8] ( §2.4 )} по усмотрению производителя устройства. Сигналы AUX передаются по выделенному набору проводов витой пары. DisplayPort  1.0 определил манчестерское кодирование со скоростью сигнала 2 Мбод (скорость передачи данных 1 Мбит / с). ^{[8] ( §3.4 )} DisplayPort 1.2 представил второй режим передачи под названием FAUX (Fast AUX), который работает на скорости 720 Мбод с кодированием 8 / 10b (576     Скорость передачи данных Мбит / с). ^{[37] ( §3.4 )} Это можно использовать для реализации дополнительных транспортных протоколов, таких как USB  2.0 (480  Мбит / с), без необходимости в дополнительном кабеле, но по состоянию на 2018 год практически не применялся.

Кабели и соединители [ править ]

Кабели [ править ]

Совместимость и поддержка функций [ править ]

Все кабели DisplayPort совместимы со всеми устройствами DisplayPort, независимо от версии каждого устройства или уровня сертификации кабеля. ^[41]

Все функции DisplayPort будут работать с любым кабелем DisplayPort. DisplayPort не имеет нескольких конструкций кабелей; все кабели DP имеют одинаковую базовую компоновку и проводку и будут поддерживать любые функции, включая аудио, последовательное соединение, G-Sync / FreeSync , HDR и DSC.

Кабели DisplayPort отличаются поддержкой скорости передачи. DisplayPort определяет четыре различных режима передачи (RBR, HBR, HBR2 и HBR3), которые поддерживают постепенно увеличивающуюся полосу пропускания. Не все кабели DisplayPort поддерживают все четыре режима передачи. VESA предлагает сертификаты для каждого уровня пропускной способности. Эти сертификаты не являются обязательными, и не все кабели DisplayPort сертифицированы VESA.

Кабели с ограниченной скоростью передачи по-прежнему совместимы со всеми устройствами DisplayPort, но могут накладывать ограничения на максимальное доступное разрешение или частоту обновления.

Кабели DisplayPort не классифицируются по «версии». Хотя кабели обычно обозначаются номерами версий, например, кабели HBR2 рекламируются как «  кабели DisplayPort 1.2», это обозначение не разрешено VESA. ^[41] Использование номеров версий с кабелями может означать, что для  дисплея DisplayPort 1.4 требуется «  кабель DisplayPort 1.4» или что функции, представленные в DP  1.4, такие как HDR или DSC, не будут работать со старыми «  кабелями DP 1.2», когда на самом деле ни то, ни другое не соответствует действительности. Кабели DisplayPort классифицируются только по уровню сертификации полосы пропускания (RBR, HBR, HBR2, HBR3), если они вообще были сертифицированы.

Пропускная способность кабеля и сертификаты [ править ]

Не все кабели DisplayPort способны работать с максимальной пропускной способностью. Кабели могут быть представлены в VESA для дополнительной сертификации на различных уровнях полосы пропускания. VESA предлагает три уровня сертификации кабелей: RBR, Standard и DP8K. Они сертифицируют кабели DisplayPort для правильной работы на следующих скоростях:

В апреле 2013 года VESA опубликовала статью, в которой говорилось, что сертификация кабеля DisplayPort не имеет отдельных уровней для полосы пропускания HBR и HBR2 и что любой сертифицированный стандартный кабель DisplayPort, включая сертифицированные по DisplayPort  1.1, сможет обрабатывать 21,6  Гбит / с. пропускная способность HBR2, представленного в стандарте DisplayPort 1.2. ^[41] Стандарт DisplayPort  1.2 определяет только одну спецификацию для сборок кабелей с высокой скоростью передачи данных, которая используется как для скоростей HBR, так и для HBR2, хотя процесс сертификации кабеля DP регулируется стандартом тестирования на соответствие DisplayPort PHY (CTS), а не Сам DisplayPort стандарт. ^{[37] ( §5.7.1, §4.1 )}

DP8K сертификация была объявлена стандартом VESA в январе 2018 года, и удостоверяет кабели для правильной работы на скоростях HBR3 (8,1  Гбит / с на полосу, 32,4  Гбит / с всего). ^[42]

В июне 2019 года, с выпуском версии 2.0 стандарта DisplayPort, VESA объявила, что сертификации DP8K также достаточно для нового режима передачи UHBR 10. Никаких новых сертификатов для режимов UHBR 13.5 и UHBR 20 объявлено не было. VESA рекомендует дисплеям использовать привязные кабели для этих скоростей, а не выпускать на рынок отдельные кабели. ^[40]

Также следует отметить, что использование Display Stream Compression (DSC), представленное в DisplayPort  1.4, значительно снижает требования к пропускной способности кабеля. Форматы, которые обычно выходят за пределы DisplayPort  1.4, такие как 4K (3840  ×  2160) с  частотой 144 Гц, 8  бит на канал RGB / 4: 4: 4 (  скорость передачи данных 31,4 Гбит / с без сжатия), могут быть реализованы только с помощью DSC . Это снизило бы требования к физической пропускной способности в 2–3 раза, что полностью соответствует возможностям кабеля с рейтингом HBR2.

Это иллюстрирует, почему кабели DisplayPort не классифицируются по «версии»; хотя DSC был представлен в версии 1.4, это не означает, что для его работы требуется так называемый «  кабель DP 1.4» (кабель с рейтингом HBR3). Кабели HBR3 требуются только для приложений, которые превышают пропускную способность уровня HBR2, а не просто для любых приложений, использующих DisplayPort  1.4. Если DSC используется для снижения требований к полосе пропускания до уровней HBR2, то кабеля с рейтингом HBR2 будет достаточно.

Длина кабеля [ править ]

Стандарт DisplayPort не определяет максимальную длину кабелей, хотя стандарт DisplayPort 1.2 устанавливает минимальное требование, согласно которому все кабели длиной до 2 метров должны поддерживать скорость HBR2 (21,6  Гбит / с), а все кабели любой длины должны поддерживать Скорости RBR (6,48  Гбит / с). ^{[37] ( §5.7.1, §4.1 )} Кабели длиной более 2 метров могут поддерживать или не поддерживать скорости HBR / HBR2, а кабели любой длины могут поддерживать или не поддерживать скорости HBR3.

Разъемы и конфигурация контактов [ править ]

Кабели и порты DisplayPort могут иметь либо «полноразмерный», либо «мини» разъем. Эти разъемы различаются только физической формой - возможности DisplayPort одинаковы, независимо от того, какой разъем используется. Использование разъема Mini DisplayPort не влияет на производительность или поддержку функций соединения.

Полноразмерный разъем DisplayPort [ править ]

Стандартный разъем DisplayPort (теперь называемый «полноразмерным» разъемом, чтобы отличать его от мини-разъема) ^{[37] ( §4.1.1 )} был единственным типом разъема, представленным в DisplayPort  1.0. Это 20-контактный разъем с одной ориентацией, с фрикционным замком и дополнительной механической защелкой. Стандартная розетка DisplayPort имеет размеры 16,10  мм (ширина) × 4,76  мм (высота) × 8,88  мм (глубина). ^{[8] ( §4.2.1.7, стр. 201 )}

Стандартное назначение контактов разъема DisplayPort следующее: ^{[8] ( §4.2.1 )}

• 12 контактов для основного звена - главное звено состоит из четырех экранированных витых пар . Для каждой пары требуется 3 контакта; по одному на каждый из двух проводов и третий для экрана. ^{[8] ( §4.1.2, стр. 183 )} (контакты 1–12)
• 3 контакта для вспомогательного канала - вспомогательный канал использует еще одну 3-контактную экранированную витую пару (контакты 15-17).
• 1 контакт для HPD - контакт обнаружения горячего подключения (контакт 18)
• 2 контакта для питания - 3,3  В питание и обратная линия (контакты 19 и 20)
• 2 дополнительных контакта заземления - (контакты 13 и 14)

Разъем Mini DisplayPort [ править ]

Разъем Mini DisplayPort был разработан Apple для использования в своих компьютерных продуктах. Впервые о нем было объявлено в октябре 2008 года для использования в новых MacBook Pro, MacBook Air и Cinema Display. В 2009 году VESA приняла его в качестве официального стандарта, а в 2010 году спецификация была объединена с основным стандартом DisplayPort с выпуском DisplayPort  1.2. Apple бесплатно предоставляет спецификацию VESA.

Разъем Mini DisplayPort (mDP) представляет собой 20-контактный разъем с одной ориентацией и фиксатором трения. В отличие от полноразмерного разъема, в нем нет опции механической защелки. Розетка mDP имеет размеры 7,50  мм (ширина) × 4,60  мм (высота) × 4,99  мм (глубина). ^{[43] ( §2.1.3.6, стр. 27–31 )} Назначение контактов mDP такое же, как и у полноразмерного разъема DisplayPort. ^{[43] ( §2.1.3 )}

DP_PWR Pin [ править ]

Контакт 20 на разъеме DisplayPort, называемый DP_PWR, обеспечивает  питание постоянного тока 3,3 В (± 10%) при токе до 500  мА (минимальная мощность 1,5  Вт). ^{[8] ( §3.2 )} Это питание доступно от всех разъемов DisplayPort как на устройствах источника, так и на устройствах отображения. DP_PWR предназначен для подачи питания на адаптеры, кабели с усилителем и аналогичные устройства, поэтому отдельный кабель питания не требуется.

Стандартные кабельные соединения DisplayPort не используют вывод DP_PWR. Соединение выводов DP_PWR двух устройств напрямую через кабель может вызвать короткое замыкание, которое потенциально может повредить устройства, поскольку выводы DP_PWR на двух устройствах вряд ли будут иметь точно такое же напряжение (особенно с допуском ± 10%). ^[44] По этой причине в стандартах DisplayPort  1.1 и более поздних версиях указано, что пассивные кабели DisplayPort-DisplayPort должны оставлять контакт 20 неподключенным. ^{[8] ( §3.2.2 )}

Однако в 2013 году VESA объявило, что после расследования сообщений о неисправностях устройств DisplayPort было обнаружено, что большое количество несертифицированных поставщиков производят свои кабели DisplayPort с подключенным выводом DP_PWR:

Недавно VESA получила довольно много жалоб на проблемы с работой DisplayPort, которые в конечном итоге были вызваны неправильно сделанными кабелями DisplayPort. Эти «плохие» кабели DisplayPort обычно ограничиваются кабелями, не сертифицированными DisplayPort, или кабелями других производителей. Для дальнейшего изучения этой тенденции на рынке кабелей DisplayPort компания VESA приобрела ряд несертифицированных кабелей других производителей и обнаружила, что тревожно большое количество из них было настроено неправильно и, вероятно, не будет поддерживать все конфигурации системы. Ни один из этих кабелей не прошел бы сертификационный тест DisplayPort, более того, некоторые из этих кабелей могут потенциально повредить ПК, ноутбук или монитор.

Условие об исключении провода DP_PWR в стандартных кабелях DisplayPort отсутствовало в стандарте DisplayPort  1.0. Однако продукты DisplayPort (и кабели) не появлялись на рынке до 2008 года, спустя много времени после того, как версия 1.0 была заменена версией 1.1. Стандарт DisplayPort  1.0 никогда не использовался в коммерческих продуктах. ^[45]

Пределы разрешения и частоты обновления [ править ]

В таблицах ниже описаны частоты обновления, которые могут быть достигнуты в каждом режиме передачи. Обычно максимальная частота обновления определяется режимом передачи (RBR, HBR, HBR2, HBR3, UHBR 10, UHBR 13.5 или UHBR 20). Эти режимы передачи были представлены в стандарте DisplayPort следующим образом:

• RBR и HBR были определены в первоначальном выпуске стандарта DisplayPort версии 1.0.
• HBR2 был представлен в версии 1.2.
• HBR3 был представлен в версии 1.3
• UHBR 10 , UHBR 13.5 и UHBR 20 были представлены в версии 2.0.

Однако поддержка режима передачи не обязательно диктуется заявленным устройством «номером версии DisplayPort». Например, более старые версии Руководства по маркетингу DisplayPort позволяли пометить устройство как «DisplayPort 1.2», если оно поддерживает функцию MST, даже если оно не поддерживает режим передачи HBR2. ^{[46] ( p9 ) В} более новых версиях рекомендаций этот пункт был удален, и в настоящее время (по состоянию на июнь 2018 г.) нет рекомендаций по использованию номеров версий DisplayPort в продуктах. ^[47] Таким образом, «номера версий» DisplayPort не являются надежным показателем того, какие скорости передачи данных устройство может поддерживать.

Кроме того, отдельные устройства могут иметь свои собственные произвольные ограничения, помимо скорости передачи. Например, NVIDIA Кеплер GK104 графических процессоров (например, GeForce GTX 680 и 770) поддержки «DisplayPort 1.2» с режимом передачи HBR2, но ограничены до 540  Mpx / с, только ³ / ₄ от максимально возможного с HBR2. ^[48] Следовательно, некоторые устройства могут иметь ограничения, отличные от перечисленных в следующих таблицах.

Для поддержки определенного формата устройство- источник и устройство отображения должны поддерживать требуемый режим передачи, а кабель DisplayPort также должен поддерживать требуемую полосу пропускания для этого режима передачи. (См .: Кабели и разъемы )

Пределы частоты обновления для стандартного видео [ править ]

Глубина цвета 8 бит на  канал (24  бит / пиксель или 16,7 миллиона цветов) предполагается для всех форматов в этих таблицах. Это стандартная глубина цвета, используемая на большинстве компьютерных дисплеев. Обратите внимание, что в некоторых операционных системах это называется «32-битной» глубиной цвета - это то же самое, что и 24-битная глубина цвета. 8 дополнительных битов предназначены для информации об альфа-канале, которая присутствует только в программном обеспечении. На этапе передачи эта информация уже была включена в основные цветовые каналы, поэтому фактические видеоданные, передаваемые по кабелю, содержат только 24 бита на пиксель.

Пределы частоты обновления для HDR-видео [ править ]

Глубина цвета 10 бит на  канал (30  бит / пиксель или 1,07 миллиарда цветов) предполагается для всех форматов в этих таблицах. Эта глубина цвета является требованием для различных распространенных стандартов HDR, таких как HDR10 . Для этого требуется на 25% больше полосы пропускания, чем для стандартного  видео с 8 битами на канал.

Расширения HDR были определены в версии 1.4 стандарта DisplayPort. Некоторые дисплеи поддерживают эти расширения HDR, но могут реализовать режим передачи HBR2 только в том случае, если дополнительная полоса пропускания HBR3 не требуется (например, на  дисплеях HDR 4K 60 Гц). Поскольку не существует определения того, что представляет собой устройство «DisplayPort 1.4», некоторые производители могут обозначать их как устройства «DP 1.2», несмотря на их поддержку расширений DP 1.4 HDR. ^[49] В результате «номера версий» DisplayPort не должны использоваться в качестве индикатора поддержки HDR.

Особенности [ править ]

Двухрежимный DisplayPort (DP ++) [ править ]

Двухрежимный DisplayPort ( DP ++ ), также называемый двухрежимным DisplayPort , - это стандарт, который позволяет источникам DisplayPort использовать простые пассивные адаптеры для подключения к дисплеям HDMI или DVI. Двойной режим является дополнительной функцией, поэтому не все источники DisplayPort обязательно поддерживают пассивные адаптеры DVI / HDMI, хотя на практике это поддерживают почти все устройства. Официально логотип «DP ++» должен использоваться для обозначения порта DP, который поддерживает двухрежимный режим, но большинство современных устройств не используют логотип.

Устройства, которые реализуют двойной режим, обнаружат, что подключен адаптер DVI или HDMI, и отправят сигналы DVI / HDMI TMDS вместо сигналов DisplayPort. Исходный двухрежимный стандарт DisplayPort (версия 1.0), используемый в  устройствах DisplayPort 1.1, поддерживал только тактовые частоты TMDS до 165  МГц (  полоса пропускания 4,95 Гбит / с). Это эквивалентно HDMI  1.2, и этого достаточно для разрешения до 1920 × 1200 при 60  Гц.

В 2013 году VESA выпустила стандарт Dual-Mode 1.1, который добавил поддержку  тактовой частоты TMDS до 300 МГц (  полоса пропускания 9,00 Гбит / с) и используется в новых  устройствах DisplayPort 1.2. Это немного меньше, чем  максимум 340 МГц для HDMI  1.4, и достаточно для разрешений до 1920 × 1080 при 120  Гц, 2560 × 1440 при 60  Гц или 3840 × 2160 при 30  Гц. Старые адаптеры, которые были способны работать только на  частоте 165 МГц, были задним числом названы  адаптерами «Тип 1», а новые  адаптеры на 300 МГц были названы «Тип  2». ^[50]

С выпуском стандарта DisplayPort  1.3 VESA добавила поддержку двойного режима для  тактовой частоты TMDS до 600 МГц (  полоса пропускания 18,00 Гбит / с), полной полосы пропускания HDMI  2.0. Этого достаточно для 1920 × 1080 при 240  Гц, 2560 × 1440 при 144  Гц или 3840 × 2160 при 60  Гц. Однако по  состоянию на 2018 год пассивных адаптеров, поддерживающих двухрежимную скорость 600 МГц, не производилось.

Ограничения двойного режима [ править ]

• Ограниченная скорость адаптера  - хотя распиновка и значения цифрового сигнала, передаваемые портом DP, идентичны исходному источнику DVI / HDMI, сигналы передаются с собственным напряжением DisplayPort (3,3  В) вместо 5  В, используемых DVI и HDMI. В результате двухрежимные адаптеры должны содержать схему переключателя уровня, которая изменяет напряжение. Наличие этой схемы ограничивает скорость работы адаптера, и поэтому для каждой более высокой скорости, добавленной к стандарту, требуются новые адаптеры.
• Однонаправленный  - хотя двухрежимный стандарт определяет метод для источников DisplayPort для вывода сигналов DVI / HDMI с использованием простых пассивных адаптеров, не существует аналогичного стандарта, который дал бы дисплеям DisplayPort возможность получать входные сигналы DVI / HDMI через пассивные адаптеры. В результате дисплеи DisplayPort могут получать только собственные сигналы DisplayPort; любые входные сигналы DVI или HDMI должны быть преобразованы в формат DisplayPort с помощью активного устройства преобразования. Источники DVI и HDMI нельзя подключать к дисплеям DisplayPort с помощью пассивных адаптеров.
• Только  одноканальный DVI - поскольку двухрежимный DisplayPort работает с использованием контактов разъема DisplayPort для отправки сигналов DVI / HDMI, 20-контактный разъем DisplayPort может генерировать только одноканальный сигнал DVI (который использует 19 контактов). Сигнал двухканального DVI использует 25 контактов, поэтому его невозможно передать изначально через разъем DisplayPort через пассивный адаптер. Двухканальные сигналы DVI могут быть получены только путем преобразования исходных выходных сигналов DisplayPort с помощью активного устройства преобразования.
• Недоступно на USB-C  - Спецификация альтернативного режима DisplayPort для отправки сигналов DisplayPort по кабелю USB-C не включает поддержку двухрежимного протокола. В результате пассивные адаптеры DP-to-DVI и DP-to-HDMI не работают при подключении к адаптеру USB-C-DP.

Многопотоковая передача (MST) [ редактировать ]

Многопотоковая передача - это функция, впервые представленная в стандарте DisplayPort  1.2. Он позволяет управлять несколькими независимыми дисплеями с одного порта DP на устройствах-источниках путем мультиплексирования нескольких видеопотоков в один поток и отправки его на устройство ответвления , которое демультиплексирует сигнал в исходные потоки. Ответвительные устройства обычно встречаются в форме концентратора MST, который подключается к одному входному порту DP и обеспечивает несколько выходов, но его также можно реализовать на дисплее внутри, чтобы обеспечить выходной порт DP для последовательного подключения, эффективно встраивая 2-портовый концентратор MST внутри дисплея. ^{[37] ( Рис. 2-59 ) [51]}Теоретически может поддерживаться до 63 дисплеев, ^{[37] ( p20 ),} но комбинированные требования к скорости передачи данных для всех дисплеев не могут превышать пределы одного порта DP (17,28  Гбит / с для  порта DP 1.2 или 25,92  Гбит / с). s для порта DP 1.3 / 1.4). Кроме того, максимальное количество каналов между источником и любым устройством (т. ^Е. Максимальная длина гирляндной цепи) составляет 7, ^{[37] ( §2.5.2 )} и максимальное количество физических портов вывода на каждом устройстве ответвления ( например, концентратор) равен 7. ^{[37] ( §2.5.1 )} С выпуском MST стандартная операция с одним дисплеем была задним числом названа режимом «SST» ^{( однопотоковая передача} ).

Шлейфовое соединение - это функция, которая должна поддерживаться каждым промежуточным дисплеем; не все  устройства DisplayPort 1.2 поддерживают его. Для гирляндного подключения требуется специальный выходной порт DisplayPort на дисплее. Стандартные входные порты DisplayPort, имеющиеся на большинстве дисплеев, нельзя использовать в качестве выходов с последовательным подключением. Только последний дисплей в гирляндной цепи не обязательно должен поддерживать эту функцию или иметь выходной порт DP.  Дисплеи DisplayPort 1.1 также могут быть подключены к концентраторам MST и могут быть частью гирляндной цепи DisplayPort, если это последний дисплей в цепочке. ^{[37] ( §2.5.1 )}

Программное обеспечение хост-системы также должно поддерживать MST для работы концентраторов или гирляндного подключения. Хотя среда Microsoft Windows полностью поддерживает это, операционные системы Apple в настоящее время не поддерживают концентраторы MST или последовательное подключение DisplayPort, начиная с macOS 10.15 («Catalina»). ^{[52] [53]} Адаптеры / кабели DisplayPort-DVI и DisplayPort-to-HDMI могут или не могут работать с выходным портом MST; поддержка этого зависит от конкретного устройства. ^{[ необходима цитата ]}

MST поддерживается альтернативным режимом USB Type-C DisplayPort, поэтому стандартные гирляндные цепи DisplayPort и концентраторы MST работают от источников Type-C с помощью простого адаптера Type-C на DisplayPort. ^[54]

Расширенный динамический диапазон (HDR) [ править ]

Поддержка HDR-видео появилась в DisplayPort  1.4. Он реализует стандарт CTA 861.3 для передачи статических метаданных HDR в EDID. ^[22]

Защита контента [ редактировать ]

DisplayPort  1.0 включает дополнительный DPCP (DisplayPort Content Protection) от Philips , который использует 128-битное шифрование AES . Он также поддерживает полную аутентификацию и создание сеансового ключа. Каждый сеанс шифрования независим, и у него есть независимая система отзыва. Эта часть стандарта лицензируется отдельно. Он также добавляет возможность проверки близости приемника и передатчика, метод, предназначенный для обеспечения того, чтобы пользователи не обходили систему защиты контента для отправки данных удаленным, неавторизованным пользователям. ^{[8] ( §6 )}

В DisplayPort  1.1 добавлена ​​дополнительная реализация 56-битного отраслевого стандарта HDCP ( High-bandwidth Digital Content Protection ) версии 1.3, для которого требуется отдельная лицензия от Digital Content Protection LLC. ^{[8] ( §1.2.6 )}

DisplayPort  1.3 добавил поддержку HDCP  2.2, которая также используется HDMI  2.0. ^[19]

Стоимость [ править ]

VESA, создатели стандарта DisplayPort, заявляют, что внедрение стандарта бесплатное. Однако в марте 2015 года MPEG LA выпустила пресс-релиз, в котором говорилось, что ставка роялти в размере 0,20 доллара США за единицу применяется к продуктам DisplayPort, производимым или продаваемым в странах, на которые распространяется один или несколько патентов в пуле лицензий MPEG LA, включая патенты. от Hitachi Maxell , Philips , Lattice Semiconductor , Rambus и Sony . ^{[55] [56]} В ответ VESA обновила свою страницу часто задаваемых вопросов по DisplayPort следующим заявлением: ^[57]

MPEG LA заявляет, что для реализации DisplayPort требуется лицензия и роялти. Важно отметить, что это только ПРЕТЕНЗИИ. Вопрос о том, актуальны ли эти ПРЕТЕНЗИИ, будет решать суд США.

По состоянию на август 2019 года в официальном разделе часто задаваемых вопросов VESA больше нет упоминания о гонорарах за MPEG LA.

Хотя VESA не взимает лицензионных отчислений за устройство, VESA требует членства для доступа к указанным стандартам. ^[58] Минимальная стоимость в настоящее время составляет 5 000 долларов США (или 10 000 долларов США в зависимости от годового дохода от продаж компании) в год. ^[59]

Преимущества перед DVI, VGA и FPD-Link [ править ]

Эта статья содержит встроенные списки, которые могут быть плохо определенными, непроверенными или неизбирательными . Пожалуйста, помогите очистить его, чтобы он соответствовал стандартам качества Википедии. При необходимости включите элементы в основную часть статьи. ( Ноябрь 2010 г. )

В декабре 2010 года несколько поставщиков компьютеров и производителей дисплеев, включая Intel, AMD, Dell, Lenovo, Samsung и LG, объявили, что в ближайшие несколько лет начнут отказываться от FPD-Link, VGA и DVI-I, заменив их DisplayPort и HDMI. . ^{[60] [61]} Заметным исключением из списка производителей является Nvidia, у которой еще есть ^{[ когда? ],} чтобы объявить о любых планах относительно будущей реализации устаревших интерфейсов. ^{[ необходима цитата ]}

DisplayPort имеет несколько преимуществ перед VGA, DVI и FPD-Link. ^[62]

• Стандарт доступен для всех членов VESA ^{[ сомнительно - обсудить ]} с расширяемым стандартом, чтобы способствовать широкому внедрению ^[63]
• Меньшее количество полос со встроенным автосинхронизатором, снижение электромагнитных помех за счет скремблирования данных и режим расширенного спектра
• На основе протокола микропакетов
  • Позволяет легко расширить стандарт несколькими типами данных
  • Гибкое распределение доступной полосы пропускания между аудио и видео
  • Несколько видеопотоков через одно физическое соединение (версия 1.2)
  • Передача на большие расстояния через альтернативные физические носители, такие как оптическое волокно (версия 1.1a)
• Дисплеи с высоким разрешением и несколько дисплеев с одним подключением через концентратор или гирляндное соединение ^[64]
  • Режим HBR2 с  эффективной пропускной способностью видео 17,28 Гбит / с позволяет одновременно использовать четыре дисплея 1080p60 (тайминги CEA-861), два 2560 × 1600 × 30 бит при 120  Гц (тайминги CVT-R) или 4K UHD при 60  Гц ^{[примечание 1]}
  • Режим HBR3 с  эффективной пропускной способностью видеосигнала 25,92 Гбит / с с использованием таймингов CVT-R2 позволяет одновременно выводить восемь дисплеев 1080p (1920 × 1080) при 60  Гц, стереоскопический 4K UHD (3840 × 2160) при 120  Гц или 5120 × 2880 при 60 Гц.  Гц с использованием 24-битного RGB и до 8K UHD (7680 × 4320) при 60  Гц с использованием субдискретизации 4: 2: 0 ^[65]
• Разработан для внутренней межкристаллической связи
  • Направлен на замену внутренних ссылок FPD-Link на панели дисплея унифицированным интерфейсом ссылок
  • Совместимость с сигнализацией низкого напряжения , используемого с субмикронной КМОП изготовления
  • Может напрямую управлять панелями дисплея, устраняя схемы масштабирования и управления и позволяя использовать более дешевые и тонкие дисплеи
• Обучение связи с регулируемой амплитудой и предварительным выделением адаптируется к разной длине кабеля и качеству сигнала
  • Передача с уменьшенной полосой пропускания для кабеля длиной 15 метров (49 футов), не менее 1920 × 1080p при 60  Гц при 24 битах на пиксель
  • Передача с полной полосой пропускания на 3 метра (9,8 фута)
• Высокоскоростной вспомогательный канал для трафика DDC, EDID, MCCS, DPMS, HDCP, идентификации адаптера и т. Д.
  • Может использоваться для двунаправленной передачи данных USB, сенсорной панели, CEC и т. Д.
• Самозакрывающийся разъем

Сравнение с HDMI [ править ]

Хотя DisplayPort во многом схож с функциями HDMI , это дополнительное соединение, используемое в разных сценариях. ^{[66] [67]} двухрежимный DisplayPort порт может излучать сигнал HDMI с помощью пассивного адаптера.

• В 2008 году компания HDMI Licensing, LLC взимала ежегодный сбор в размере 10 000 долларов США с каждого крупного производителя и ставку роялти за единицу продукции в размере от 0,04 до 0,15 доллара США. ^{[68] [ требуется обновление ]} HDMI Licensing, LLC опровергла заявление о «бесплатности», указав, что в спецификации DisplayPort указано, что компании могут взимать роялти за внедрение DisplayPort. ^[69]
• DisplayPort 1.2 имеет большую пропускную способность - 21,6  Гбит / с ^[70] (17,28  Гбит / с с удаленными накладными расходами), в отличие от HDMI 2.0 с 18  Гбит / с ^[71] (14,4  Гбит / с с удаленными накладными расходами).
• DisplayPort 1.3 увеличивает это значение до 32,4  Гбит / с (25,92  Гбит / с с удаленными накладными расходами), а HDMI 2.1 увеличивает это до 48  Гбит / с (42,67  Гбит / с с удаленными накладными расходами), добавляя дополнительную ссылку TMDS вместо полосы синхронизации. . DisplayPort также может делить эту полосу пропускания с несколькими потоками аудио и видео на отдельные устройства.
• DisplayPort исторически имел более высокую пропускную способность, чем стандарт HDMI, доступный в то же время. Единственное исключение - HDMI 2.1 (2017), имеющий более высокую пропускную способность при 48  Гбит / с, чем DisplayPort 1.3 (2014) при 32,4  Гбит / с. DisplayPort 2.0 (2019) восстановил превосходство в пропускной способности передачи @ 80,0  Гбит / с.
• DisplayPort в собственном режиме не имеет некоторых функций HDMI, таких как команды Consumer Electronics Control (CEC). Шина CEC позволяет связать несколько источников с одним дисплеем и управлять любым из этих устройств с любого пульта дистанционного управления. ^{[8] [72] [73] В} DisplayPort 1.3 добавлена ​​возможность передачи команд CEC по каналу AUX. ^[74] С самой первой версии HDMI поддерживает CEC для поддержки подключения нескольких источников к одному дисплею, что типично для экрана телевизора. Напротив, многопотоковая передача позволяет подключать несколько дисплеев к одному компьютеру . Это отражает тот факт, что HDMIсоздан компаниями бытовой электроники, тогда как DisplayPort принадлежит VESA, которая начинала как организация компьютерных стандартов.
• HDMI может принимать намного большую максимальную длину кабеля, чем DisplayPort (30 метров против 3 метров). ^[75]
• HDMI использует уникальную структуру блоков, зависящую от поставщика, которая позволяет использовать такие функции, как дополнительные цветовые пространства. Однако эти функции могут быть определены расширениями CEA EDID . ^{[ необходима цитата ]}
• И HDMI, и DisplayPort опубликовали спецификации для передачи своего сигнала через разъем USB-C . Дополнительные сведения см. В разделах «Характеристики партнеров USB-C § в альтернативном режиме» и «Список устройств с выводом видео через USB-C».

Доля рынка [ править ]

Данные IDC показывают, что 5,1% коммерческих настольных компьютеров и 2,1% коммерческих ноутбуков, выпущенных в 2009 году, были оснащены DisplayPort. ^[60] Основным фактором этого был постепенный отказ от VGA, и то, что Intel и AMD планировали прекратить производство продуктов с FPD-Link к 2013 году. Почти 70% ЖК-мониторов, проданных в августе 2014 года в США и Великобритании, По данным Digitimes Research, Германия, Япония и Китай были оснащены технологией HDMI / DisplayPort, что на 7,5% больше, чем в прошлом году. ^[76] Аналитическая компания IHS Markit прогнозирует, что DisplayPort превзойдет HDMI в 2019 году. ^[77]

Стандарты компаньонов [ править ]

Mini DisplayPort [ править ]

Mini DisplayPort (mDP) - это стандарт, объявленный Apple в четвертом квартале 2008 года. Вскоре после анонса Mini DisplayPort Apple объявила, что будет бесплатно лицензировать технологию разъемов. В следующем году, в начале 2009 года, VESA объявила, что Mini DisplayPort будет включен в будущую спецификацию DisplayPort 1.2. 24 февраля 2011 года Apple и Intel анонсировали Thunderbolt , преемник Mini DisplayPort, который добавляет поддержку соединений данных PCI Express , сохраняя при этом обратную совместимость с периферийными устройствами на базе Mini DisplayPort. ^[78]

Micro DisplayPort [ править ]

Micro DisplayPort будет нацелен на системы, которым необходимы сверхкомпактные разъемы, такие как телефоны, планшеты и сверхпортативные ноутбуки. Этот стандарт был бы физически меньше, чем доступные в настоящее время разъемы Mini DisplayPort. Ожидается, что стандарт будет выпущен ко второму кварталу 2014 года. ^[79]

DDM [ править ]

Стандарт Direct Drive Monitor (DDM) 1.0 был утвержден в декабре 2008 года. Он позволяет использовать мониторы без контроллера, когда панель дисплея напрямую управляется сигналом DisplayPort, хотя доступные разрешения и глубина цвета ограничены двухполосной работой.

Сжатие потока дисплея [ править ]

Сжатие потокового изображения (DSC) - это разработанный VESA алгоритм сжатия с малой задержкой, позволяющий преодолеть ограничения, возникающие при отправке видео высокого разрешения по физическим носителям с ограниченной пропускной способностью. Это алгоритм с малой задержкой без визуальных потерь, основанный на кодировании дельта-ИКМ и цветовом пространстве YC G C O -R ; это позволяет увеличить разрешение и глубину цвета, а также снизить энергопотребление. ^{[80] [81]}

DSC был протестирован на соответствие требованиям ISO / IEC 29170-2 Процедура оценки кодирования практически без потерь с использованием различных тестовых шаблонов, шума, субпиксельного отрисованного текста ( ClearType ), снимков пользовательского интерфейса, а также фото и видео изображений. ^[81]

Версия 1.0 DSC была выпущена 10 марта 2014 г., но вскоре была объявлена ​​устаревшей в версии 1.1 DSC, выпущенной 1 августа 2014 г. Стандарт DSC поддерживает степень сжатия до 3∶1 (уменьшение потока данных до 8 бит на пиксель) с постоянным или переменная скорость передачи данных, RGB или Y'C B C R Формат цвета 4: 4: 4 , 4: 2: 2 или 4: 2: 0 и глубина цвета 6, 8, 10 или 12 бит на компонент цвета.

Версия DSC 1.2 была выпущена 27 января 2016 года и включена в версию 1.4 стандарта DisplayPort; Версия 1.2a DSC была выпущена 18 января 2017 года. Обновление включает собственное кодирование форматов 4: 2: 2 и 4: 2: 0 в пиксельных контейнерах, 14/16 бит на цвет и незначительные изменения в алгоритме кодирования.

Сжатие DSC работает с горизонтальной линией пикселей, закодированных с использованием групп из трех последовательных пикселей для собственных форматов 4: 4: 4 и простых 4: 2: 2 или шести пикселей (трех сжатых контейнеров) для собственных 4: 2: 2 и 4: 2: 0 форматы. Если используется кодирование RGB, он сначала преобразуется в обратимым YC _G C _O . Простое преобразование из 4: 2: 2 в 4: 4: 4 может добавить недостающие образцы цветности путем интерполяции соседних пикселей. Каждый компонент яркости кодируется отдельно с использованием трех независимых подпотоков (четыре подпотока в собственном режиме 4: 2: 2). Шаг прогнозирования выполняется с использованием одного из трех режимов: алгоритм модифицированного медианного адаптивного кодирования (MMAP), аналогичный тому, который используется в JPEG-LS., предсказание блока (необязательно для декодеров из-за высокой вычислительной сложности, согласованное при квитировании DSC) и предсказание средней точки. Алгоритм управления битовой скоростью отслеживает однородность цвета и заполненность буфера, чтобы настроить битовую глубину квантования для группы пикселей таким образом, чтобы минимизировать артефакты сжатия, оставаясь в пределах битрейта. Повторяющиеся недавние пиксели могут быть сохранены в буфере индексированной истории цветов (ICH) с 32 записями, на который может ссылаться каждая группа в срезе; это улучшает качество сжатия компьютерных изображений. В качестве альтернативы, остатки предсказания вычисляются и кодируются с энтропийным кодированием.алгоритм, основанный на кодировании единичной длины с дельта-размером (DSU-VLC). Затем закодированные группы пикселей объединяются в срезы различной высоты и ширины; общие комбинации включают 100% или 25% ширины изображения и 8-, 32- или 108-строчную высоту.

4 января 2017 года был анонсирован HDMI 2.1, который поддерживает разрешение до 10K и использует DSC 1.2 для видео с разрешением выше 8K с субдискретизацией цветности 4: 2: 0 . ^{[82] [83] [84]}

Модифицированная версия DSC, VDC-M , используется в DSI-2 . Это обеспечивает большее сжатие при 6 бит / пиксель за счет более высокой алгоритмической сложности. ^[85]

eDP [ править ]

Embedded DisplayPort (eDP) - это стандарт интерфейса панели дисплея для портативных и встраиваемых устройств. Он определяет интерфейс сигнализации между графическими картами и встроенными дисплеями. Различные версии eDP основаны на существующих стандартах DisplayPort. Однако номера версий этих двух стандартов не взаимозаменяемы. Например, версия eDP 1.4 основана на DisplayPort 1.2, а версия eDP 1.4a основана на DisplayPort 1.3. На практике встроенный DisplayPort вытеснил LVDS как преобладающий интерфейс панели в современных ноутбуках.

eDP 1.0 был принят в декабре 2008 года. ^[86] Он включал расширенные функции энергосбережения, такие как плавное переключение частоты обновления. Версия 1.1 была утверждена в октябре 2009 года, а версия 1.1a - в ноябре 2009 года. Версия 1.2 была утверждена в мае 2010 года и включает в себя скорость передачи данных DisplayPort 1.2 HBR2, последовательные цветные мониторы с  частотой 120 Гц и новый протокол управления панелью дисплея, который работает через канал AUX. . ^[12] Версия 1.3 была опубликована в феврале 2011 года; он включает новую дополнительную функцию самообновления панели (PSR), разработанную для экономии энергии системы и дальнейшего продления срока службы батареи в портативных ПК. ^[87] Режим PSR позволяет графическому процессору переходить в состояние энергосбережения между обновлениями кадров, включая буфер кадра.память в контроллере панели дисплея. ^[12] Версия 1.4 была выпущена в феврале 2013 года; он снижает энергопотребление за счет частичного обновления кадров в режиме PSR, управления региональной подсветкой, более низких напряжений интерфейса и дополнительных скоростей связи; вспомогательный канал поддерживает данные мультисенсорной панели для различных форм-факторов. ^[88] Версия 1.4a была опубликована в феврале 2015 года; базовая версия DisplayPort была обновлена ​​до 1.3 для поддержки скорости передачи данных HBR3, сжатия потока дисплея 1.1, сегментированных панельных дисплеев и частичных обновлений для самообновления панели. ^[89] Версия 1.4b была опубликована в октябре 2015 года; Усовершенствования и пояснения его протокола призваны обеспечить внедрение eDP 1.4b в устройствах к середине 2016 года. ^[90]

iDP [ править ]

Internal DisplayPort (iDP) 1.0 был утвержден в апреле 2010 года. Стандарт iDP определяет внутреннюю связь между системой цифрового телевидения на контроллере микросхемы и контроллером синхронизации панели дисплея. Он направлен на замену используемых в настоящее время внутренних линий FPD-Link подключением DisplayPort. ^[91] iDP имеет уникальный физический интерфейс и протоколы, которые напрямую не совместимы с DisplayPort и неприменимы к внешнему подключению, однако они обеспечивают очень высокое разрешение и частоту обновления, обеспечивая простоту и расширяемость. ^[12] iDP имеет неизменяемую  тактовую частоту 2,7 ГГц и номинально рассчитан на 3,24  Гбит / с на полосу, с шестнадцатью полосами в банке., что приводит к шестикратному снижению требований к проводке по сравнению с FPD-Link для сигнала 1080p24; также возможны другие скорости передачи данных. iDP был построен с учетом простоты, поэтому не имеет канала AUX, защиты контента или нескольких потоков; тем не менее, он имеет чередование кадров и стерео 3D с чередованием строк. ^[12]

PDMI [ править ]

Портативный цифровой мультимедийный интерфейс ( PDMI ) - это соединение между док-станциями / устройствами отображения и портативными медиаплеерами, которое включает 2-полосное соединение DisplayPort v1.1a. Он был ратифицирован в феврале 2010 года как ANSI / CEA -2017-A.

wDP [ править ]

Wireless DisplayPort ( wDP ) обеспечивает полосу пропускания и набор функций DisplayPort 1.2 для беспроводных приложений, работающих в  радиодиапазоне 60 ГГц. В ноябре 2010 года WiGig Alliance и VESA объявили об этом совместными усилиями. ^[92]

SlimPort [ править ]

SlimPort , торговая марка продуктов Analogix, ^[93] соответствует Mobility DisplayPort , также известному как MyDP , который является отраслевым стандартом для мобильного аудио / видео интерфейса, обеспечивая возможность подключения мобильных устройств к внешним дисплеям и телевизорам высокой четкости. SlimPort реализует передачу видео до 4K-UltraHD и до восьми каналов звука через разъем micro-USB на внешний преобразователь или устройство отображения. Продукты SlimPort поддерживают беспрепятственное подключение к дисплеям DisplayPort, HDMI и VGA. ^[94] стандарт MyDP был выпущен в июне 2012 года ^[95] и первый продукт для использования SlimPort был Google «S Nexus 4смартфон. ^[96] Некоторые смартфоны LG серии G также поддерживают SlimPort.

SlimPort - это альтернатива Mobile High-Definition Link (MHL). ^{[97] [98]}

DisplayID [ редактировать ]

DisplayID разработан для замены стандарта E-EDID . DisplayID имеет структуры переменной длины, которые охватывают все существующие расширения EDID, а также новые расширения для 3D-дисплеев и встроенных дисплеев.

В последней версии 1.3 (анонсированной 23 сентября 2013 г.) добавлена ​​расширенная поддержка мозаичных топологий отображения; он позволяет лучше идентифицировать несколько видеопотоков и сообщает размер и расположение лицевой панели. ^[99] По состоянию на декабрь 2013 г., многие современные дисплеи 4K используют мозаичную топологию, но не имеют стандартного способа сообщить источнику видео, какая плитка слева, а какая справа. В этих ранних дисплеях 4K по производственным причинам обычно использовались две ламинированные вместе панели 1920 × 2160, и в настоящее время они обычно рассматриваются как конфигурации с несколькими мониторами. ^[100] DisplayID 1.3 также позволяет обнаруживать дисплеи 8K и имеет приложения в стерео 3D, где используются несколько видеопотоков.

DockPort [ править ]

DockPort , ранее известный как Lightning Bolt , является расширением DisplayPort, которое включает данные USB 3.0, а также питание для зарядки портативных устройств от подключенных внешних дисплеев. Первоначально разработанный AMD и Texas Instruments, он был объявлен в качестве спецификации VESA в 2014 году. ^[101]

USB-C [ править ]

22 сентября 2014 года VESA опубликовала альтернативный режим DisplayPort в стандарте разъема USB Type-C - спецификацию о том, как отправлять сигналы DisplayPort через недавно выпущенный разъем USB-C . Одна, две или все четыре дифференциальные пары, которые USB использует для шины SuperSpeed, могут быть настроены динамически для использования для линий DisplayPort. В первых двух случаях разъем все еще может передавать полный сигнал SuperSpeed; в последнем случае доступен по крайней мере сигнал, отличный от SuperSpeed. Канал DisplayPort AUX также поддерживается для двух сигналов боковой полосы через одно и то же соединение; кроме того, USB Power Deliveryв соответствии с недавно расширенной спецификацией USB-PD 2.0 возможно в то же время. Это делает разъем Type-C полным набором вариантов использования, предусмотренных для DockPort, SlimPort, Mini и Micro DisplayPort. ^[102]

VirtualLink [ править ]

VirtualLink - это предложение, которое позволяет передавать питание, видео и данные, необходимые для работы гарнитур виртуальной реальности, по одному кабелю USB-C.

Продукты [ править ]

С момента своего появления в 2006 году DisplayPort приобрел популярность в компьютерной индустрии и используется на многих графических картах, дисплеях и портативных компьютерах. Dell была первой компанией, представившей потребительский продукт с разъемом DisplayPort, Dell UltraSharp 3008WFP, который был выпущен в январе 2008 года. ^[103] Вскоре после этого AMD и Nvidia выпустили продукты для поддержки этой технологии. AMD включила поддержку в серию видеокарт Radeon HD 3000 , тогда как Nvidia впервые представила поддержку в серии GeForce 9, начиная с GeForce 9600 GT. ^{[104] [105]}

Позднее в том же году Apple представила несколько продуктов с Mini DisplayPort. ^[106] Новый соединитель - в то время проприетарный - в конечном итоге стал частью стандарта DisplayPort, однако Apple оставляет за собой право аннулировать лицензию, если лицензиат «подаст иск против Apple за нарушение патентных прав». ^[107] В 2009 году AMD последовала их примеру, выпустив графические карты серии Radeon HD 5000 , которые имели порт Mini DisplayPort в версиях Eyefinity этой серии. ^[108]

4 ноября 2015 года Nvidia выпустила NVS 810 с 8 выходами Mini DisplayPort на одной карте. ^[109]

6 мая 2016 года Nvidia представила GeForce GTX 1080 , первую в мире видеокарту с поддержкой DisplayPort 1.4. ^[110] 29 июня 2016 года AMD представила Radeon RX 480 для поддержки DisplayPort 1.3 / 1.4. ^[111] Серия Radeon RX 400 будет поддерживать DisplayPort 1.3 HBR и HDR10, исключая разъем (ы) DVI в конструкции эталонной платы.

В феврале 2017 года VESA и Qualcomm объявили, что видеотранспорт DisplayPort в альтернативном режиме будет интегрирован в мобильный чипсет Snapdragon 835, на котором работают смартфоны, головные дисплеи VR / AR, IP-камеры, планшеты и мобильные ПК. ^[112]

Поддержка альтернативного режима DisplayPort через USB-C [ править ]

Компании-участники[ редактировать ]

Следующие компании участвовали в разработке проектов стандартов DisplayPort, eDP, iDP, DDM или DSC :

Следующие компании дополнительно заявили о своем намерении внедрить DisplayPort, eDP или iDP :

См. Также [ править ]

• HDBaseT
• HDMI
• Список видеоразъемов
• Thunderbolt (интерфейс)

Примечания [ править ]

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

• Краудсорсинговая сравнительная таблица видеоразъемов EN-FR
• DisplayPort  - официальный сайт VESA
• Переход к новому стандарту DisplayPort
• Представляем технологию самообновления панелей
• SlimPort Consumer веб-сайт
• Устройства с поддержкой SlimPort