Thực đơn
trang chủExcel

Displayport trông như thế nào? Giao diện kỹ thuật số DisplayPort: được xem xét chi tiết

Khoảng 10 năm trước - có nghĩa là trong thế kỷ trước đối với công nghệ máy tính - giao diện VGA, do IBM phát triển vào năm 1987, được sử dụng để kết nối bộ phận hệ thống PC với màn hình. analog, do đó card màn hình PC tạo ra tín hiệu video đầu ra analog, tín hiệu này được truyền đến màn hình bằng giao diện VGA. Điều này phù hợp với tất cả mọi người, đặc biệt vì đường chéo màn hình tiêu chuẩn là 14, 15, rồi 17 inch và băng thông VGA đủ để truyền tín hiệu với độ phân giải và tốc độ khung hình cần thiết.

Với sự ra đời của màn hình LCD, tình hình đã thay đổi. Màn hình LCD là một thiết bị kỹ thuật số, nhưng người dùng hầu hết đều có card màn hình với giao diện VGA trong PC của họ và các nhà sản xuất card màn hình vẫn chưa thay đổi quyết định ngay lập tức. Do đó, màn hình LCD đầu tiên được trang bị giao diện VGA và bộ chuyển đổi analog sang kỹ thuật số.

DVI là giao diện kỹ thuật số hoàn toàn được thiết kế để kết nối các đơn vị hệ thống với màn hình, do đó không cung cấp khả năng truyền âm thanh và khoảng cách mà tín hiệu có thể truyền đi rất nhỏ, chỉ vài mét.

Một tình huống kỳ lạ nảy sinh: tín hiệu analog chỉ tồn tại trong cáp kết nối card màn hình với màn hình. Rõ ràng là tình huống này không phù hợp với các kỹ sư và họ đã nghĩ đến việc tạo ra một giao diện kỹ thuật số mới. Giao diện này được phát triển bởi tập đoàn Digital Display Working Group và được gọi là DVI (Giao diện video kỹ thuật số). Phiên bản đầu tiên của giao diện được trình bày vào năm 1999.

Đây đã là một giao diện kỹ thuật số hoàn toàn, nhưng ban đầu nó được thiết kế đặc biệt để kết nối các đơn vị hệ thống với màn hình, do đó việc truyền âm thanh không được cung cấp và khoảng cách mà tín hiệu có thể được truyền đi là nhỏ, chỉ vài mét và nếu một cần khoảng cách lớn hơn, bạn cần sử dụng cái gọi là bộ mở rộng giao diện hoạt động.

Kể từ năm 2008, việc truyền âm thanh qua DVI đã trở nên khả thi với một số hạn chế và đặt trước nhất định.

Giao diện DVI có hai phiên bản: DVI-I và DVI-D. Tùy chọn đầu tiên cho phép truyền tín hiệu VGA, nhưng không thể truyền đồng thời tín hiệu analog và kỹ thuật số: đó là hoặc.

Sự ra đời của giao diện HDMI, không giống như DVI, được giải thích không chỉ và không quá nhiều vì lý do kỹ thuật. Chủ sở hữu nội dung đa phương tiện cần bảo vệ nội dung đó khỏi việc sao chép trái phép

DVI được thiết kế dành riêng cho tương lai: Nó tồn tại ở các phiên bản Liên kết đơn và Liên kết kép với băng thông gấp đôi, tuy nhiên, như thường lệ xảy ra trong công nghệ cao, tất cả các khả năng của DVI hóa ra đều không được thừa nhận, vì nó đã được thay thế bởi giao diện HDMI mới (High Definition Multimedia Interface - giao diện dành cho đa phương tiện độ nét cao). Phiên bản đầu tiên của giao diện được trình làng vào năm 2002 và năm ngoái phiên bản 2.0 hiện tại đã xuất hiện.

Tuy nhiên, việc giới thiệu giao diện HDMI, không giống như DVI, được giải thích không chỉ và không quá nhiều vì lý do kỹ thuật. Chủ sở hữu nội dung đa phương tiện cần bảo vệ nội dung đó khỏi bị sao chép trái phép, vì vậy HDCP (Bảo vệ nội dung số băng thông cao) đã được đưa vào HDMI. Theo các nhà phát triển, nội dung kỹ thuật số có độ phân giải cao không thể để các thiết bị xử lý nó ở dạng không được mã hóa. Giải pháp này gây ra khá nhiều vấn đề cho người dùng, nhưng quan trọng nhất là hệ thống HDCP yêu cầu phí cấp phép: tối thiểu 4 xu cho mỗi thiết bị (15 xu nếu logo HDMI không được hiển thị trên sản phẩm và trong tài liệu quảng cáo). Và nếu xem xét số lượng giấy phép trong một hệ thống đa phương tiện điển hình, sự không hài lòng của các nhà sản xuất là điều dễ hiểu (Hình 2).

Một tình huống nảy sinh gợi nhớ đến xung đột lâu dài giữa tiêu chuẩn IEEE-1394 và USB, khi chính sách cấp phép vô lý của Apple dẫn đến việc loại bỏ tiêu chuẩn rất tốt về mặt kỹ thuật (vào thời điểm đó) trên diện rộng.

Một cái gì đó tương tự đã xảy ra bây giờ. Năm 2007, VESA giới thiệu thông số kỹ thuật 1.1 của giao diện DisplayPort, kỹ thuật tiên tiến hơn HDMI và quan trọng nhất là không yêu cầu bất kỳ khoản phí giấy phép nào. Kết quả là ngay lập tức. Cho đến mùa hè năm 2011, DisplayPort là tiêu chuẩn cho các sản phẩm mới trong dòng Apple Macintosh. Thế hệ màn hình Apple mới nhất (Apple LED Cinema Display) chỉ hỗ trợ đầu vào DisplayPort. Máy tính MacBook, MacBook Pro, MacBook Air có đầu ra DisplayPort, màn hình DVI hoặc VGA cũng có thể được kết nối thông qua một bộ chuyển đổi đặc biệt. Máy tính Mac mini có đầu ra DisplayPort và DVI. Đến nay, Mini DisplayPort đã được thay thế bằng giao diện Thunderbolt tương tự nhưng tiên tiến hơn, tương thích ngược với nó.

Năm 2007, VESA giới thiệu thông số kỹ thuật 1.1 của giao diện DisplayPort, kỹ thuật tiên tiến hơn HDMI và quan trọng nhất là không yêu cầu bất kỳ khoản phí giấy phép nào.

DisplayPort được hỗ trợ bởi các nhà sản xuất nổi tiếng như Acer, AMD, ASUS, Apple, Analogix, ASRock, BENQ, Dell, Fujitsu, Genesis Microchip, Gigabyte, Hewlett-Packard, Hosiden Corporation, Intel, Integrated Device Technology, Lenovo, LG, Luxtera, Molex, NEC, Nvidia, NXP Semiconductors, Palit, Parade Technologies, Philips, Quantum Data, Samsung, Texas Instruments và Tyco Electronics.

Hãy xem xét giao diện DisplayPort chi tiết hơn.


Cơm. 2. Số lượng giấy phép trong một hệ thống đa phương tiện điển hình

Trước hết, chúng tôi lưu ý rằng giao diện này nhắm đến màn hình LCD, máy chiếu video và card màn hình PC. Có thể DisplayPort cuối cùng sẽ thay thế HDMI.

Và mặc dù DisplayPort có hệ thống bảo vệ DPCP riêng nhưng nó cũng hỗ trợ HDCP phiên bản 1.3, cho phép bạn kết nối với các thiết bị BluRay và truy cập nội dung được bảo vệ.

DisplayPort hoạt động ở điện áp thấp hơn, dẫn đến mức tiêu thụ điện năng thấp hơn. Ngược lại, điều này làm giảm mức độ nhiễu điện từ và cải thiện khả năng tương thích điện từ của thiết bị. Ưu điểm của giao diện mới so với DVI và VGA bao gồm:

  • hỗ trợ trao đổi hai chiều;
  • hiệu suất cao (băng thông trên 1 GB/s), cao hơn so với Dual Link DVI;
  • sự hiện diện của kiến ​​trúc vi lô độc đáo;
  • hỗ trợ tùy chọn cho các chức năng âm thanh;
  • sự hiện diện của một chốt đơn giản và tiện lợi trên đầu nối, điều này không rõ tại sao lại thiếu ở HDMI.

Thông tin chung

Giao diện DisplayPort bao gồm ba kênh dữ liệu (Hình 3):

  • kênh chính (Main Link);
  • kênh bổ sung (AUX CH – Kênh phụ trợ);
  • đường dây cắm nóng (HPD - Phát hiện phích cắm nóng).


Hình 3 Giao diện DisplayPort bao gồm ba kênh dữ liệu

Kênh chính

Kênh chính được thiết kế để truyền tải thông tin đồ họa. Kênh này bao gồm bốn dòng, mỗi dòng là một cặp vi sai. Hai tốc độ truyền dữ liệu được hỗ trợ qua kênh chính: 2,7 Gbit/s và 1,62 Gbit/s (trên mỗi dòng). Dung lượng giao diện cho mỗi chế độ trong số hai chế độ này, có tính đến số lượng đường dây liên quan, được đưa ra trong Bảng 1.

Bảng 1. Băng thông giao diện cổng hiển thị

Dữ liệu dọc theo các đường truyền của kênh chính được truyền tuần tự và việc sử dụng các cặp vi sai làm tăng khả năng chống nhiễu của đường truyền. Dữ liệu được truyền qua các đường kênh chính được mã hóa ở định dạng RGB hoặc Y/C.

Tùy thuộc vào chế độ vận hành, mã hóa màu đã chọn (RGB hoặc Y/C), cũng như độ sâu màu, có thể sử dụng số dòng khác nhau của kênh chính (1, 2 hoặc 4) - xem Bảng 2.

Bảng 2. Sự phụ thuộc của số lượng đường truyền của kênh chính vào chế độ vận hành

Kênh Liên kết chính là một chiều, tức là. dữ liệu chỉ được truyền theo hướng từ nguồn tín hiệu đến màn hình.

Tất cả dữ liệu được truyền qua đường dây chính được đóng gói trong các gói vi mô, mỗi gói là một đơn vị truyền tải. Mỗi gói vi mô được truyền qua kênh Liên kết chính của chính nó. Độ dài gói vi mô dao động từ 32 đến 64 ký tự. Khi chia luồng dữ liệu thành các gói, chúng sẽ được căn chỉnh theo số lượng ký tự thích hợp bằng cách điền vào gói các ký tự “phụ”. Vì vậy, ví dụ: nếu độ dài của gói được đặt thành 32 ký tự và gói thực tế bao gồm 28 ký tự thì 4 ký tự nữa sẽ được thêm vào gói đó.

Trong khoảng thời gian trống ngang và dọc, luồng dữ liệu video chính bị gián đoạn và hầu hết tất cả các ký hiệu gói đều trở thành "bổ sung". Các gói như vậy có thể được thay thế bằng các gói luồng thuộc tính chứa thông tin về chiều cao, chiều rộng và các thông số khác của hình ảnh được truyền trong luồng chính. Thông tin này được sử dụng bởi màn hình. Ngoài ra, các gói luồng âm thanh có thể được truyền trong khoảng thời gian trống dọc và ngang.

Đặc tả DisplayPort phân biệt giữa hai loại ký tự: ký tự dữ liệu và ký tự điều khiển. Các ký tự điều khiển được chèn vào các gói bao gồm các ký tự dữ liệu. Tiêu chuẩn mô tả chín ký tự điều khiển, ví dụ như: bắt đầu khoảng trống, kết thúc khoảng trống, bắt đầu và kết thúc dữ liệu, v.v.

Kênh bổ sung

Kênh bổ sung là bán song công hai chiều. Khi truyền dữ liệu, thiết bị Master là thiết bị truyền (PC) và thiết bị Slave là thiết bị nhận (màn hình). Master bắt đầu các giao dịch của kênh bổ sung, tạo ra nhiều yêu cầu khác nhau, thiết bị Slave đáp ứng các yêu cầu của Master. Màn hình (thiết bị Slave) có thể điều khiển tín hiệu HPD, gây ra sự gián đoạn của thiết bị Master, do đó, tín hiệu này gần như ngay lập tức được truyền đi. thực hiện giao dịch yêu cầu trên kênh bổ sung. Cụ thể Bằng cách này, màn hình có thể kiểm soát các quy trình trên bus kênh bổ sung.

Một kênh bổ sung cho phép truyền dữ liệu ở tốc độ 1 Mbit/s qua chiều dài cáp từ 15 m trở lên. Kênh bổ sung được hình thành bởi các đường của một cặp vi sai, qua đó dữ liệu tự đồng bộ hóa được truyền đi. Mỗi giao dịch trên kênh mất không quá 500 μs và kích thước tối đa của gói dữ liệu được truyền là 16 byte. Tất cả điều này cho phép bạn tránh được sự cố khi một ứng dụng ngăn cản hoạt động của ứng dụng khác.

Mục đích chính của kênh bổ sung là:

  • Truyền dữ liệu EDID (Dữ liệu nhận dạng màn hình mở rộng, kênh này thay thế bus DDC, được sử dụng để xác định màn hình và định cấu hình chúng theo thông số kỹ thuật Plug&Play);
  • truyền dữ liệu DPCD (Dữ liệu cấu hình cổng hiển thị) nhằm thiết lập và định cấu hình chính giao diện DisplayPort;
  • truyền dữ liệu MCCS (Bộ lệnh và điều khiển màn hình), được thiết kế để truyền các lệnh điều khiển màn hình (điều chỉnh độ sáng, cân bằng màu, v.v.).

dòng HPD

Tín hiệu HPD được thiết kế để xác định khi nào màn hình được kết nối và ngắt kết nối. Tín hiệu HPD là mức logic có điện áp từ 2,25 đến 3,6 V. Mức logic của tín hiệu HPD được điều khiển bởi màn hình. Mức độ thấp tương ứng với việc xảy ra các sự kiện yêu cầu phản hồi từ nguồn video.

Tùy thuộc vào thời lượng, có hai loại tín hiệu HPD:

  • Nếu tín hiệu HPD xuống thấp trong khoảng thời gian từ 0,5 đến 1 ms thì điều này được hiểu là yêu cầu dịch vụ. Trong trường hợp này, thiết bị Master kênh bổ sung sẽ truy cập vào các thanh ghi DPCD, đọc dữ liệu từ chúng và điều chỉnh hoạt động của nguồn video cho phù hợp.
  • Nếu tín hiệu HPD xuống thấp trong hơn 2 ms, nó được coi là sự kiện cắm/rút phích cắm nóng. Do đó, Master cũng cố gắng truy cập vào các thanh ghi DPCD để xác định trạng thái giám sát hiện tại.

Tiêu chuẩn nêu rõ rằng trong một số điều kiện nhất định (chế độ tần số thấp), chiều dài của cáp DisplayPort có thể đạt tới 15 m (chế độ có tốc độ khung hình 50 Hz và khi sử dụng cả bốn dòng của kênh chính).

Phải lắp đặt điện trở shunt (đầu cuối) có điện trở ít nhất 100 kOhm trên đường HPD cả ở phía nguồn tín hiệu video và phía màn hình. Các điện trở được lắp đặt giữa đường dây HPD và mặt đất.

Cáp

Cáp giao diện cho DisplayPort có hai phiên bản:

  • cáp truyền tần số cao (2,7 Gbit/s mỗi kênh);
  • cáp để truyền tần số thấp (1,62 Gbit/s trên mỗi kênh).

Độ dài của cáp kết nối ở tốc độ truyền dữ liệu tối đa không quá hai mét, điều này đảm bảo độ tin cậy được đảm bảo của dữ liệu được truyền. Nhưng về nguyên tắc, nó có thể cao hơn nếu bạn sử dụng các chế độ hoạt động có độ phân giải thấp. Đặc biệt, tiêu chuẩn nêu rõ rằng trong một số điều kiện nhất định (chế độ tần số thấp), chiều dài cáp có thể đạt tới 15 m (chế độ có tốc độ khung hình 50 Hz và khi sử dụng cả bốn dòng của kênh chính). Tiêu chuẩn này quy định hầu hết mọi thứ - từ loại vật liệu được sử dụng để cách điện đến vị trí tương đối của lõi cáp bên trong lớp cách điện tổng thể. Do đó, nếu dự định sử dụng màn hình có độ phân giải cao, độ sâu màu sâu, bạn cần mua loại cáp chất lượng cao.

Như đã lưu ý ở trên, tất cả các dòng thông tin giao diện đều được thực hiện dưới dạng cặp vi sai. Độ lớn của tín hiệu trên các cặp vi sai này phụ thuộc vào tần số truyền dữ liệu, tức là. tùy thuộc vào chế độ hoạt động. Tuy nhiên, độ dao động tín hiệu trên các đường dữ liệu vi sai phải nằm trong khoảng từ 0,4 V đến 1,2 V (bao gồm cả dung sai từ 0,34 V đến 1,38 V). Theo tiêu chuẩn DisplayPort, các cặp vi sai có thể được sử dụng ở cả chế độ dòng điện xoay chiều (AC) và dòng điện một chiều (DC). Khi hoạt động ở chế độ DC, tín hiệu vi sai thay đổi tương ứng với một mức không đổi nhất định, giá trị của nó có thể đạt tới 3,6 V, tức là. tương ứng với điện áp cung cấp (xem Hình 4).


Cơm. 4. Sơ đồ tín hiệu trong cáp DisplayPort

Đầu nối

Đầu nối giao diện DisplayPort tương tự như đầu nối USB (Hình 5). Sự khác biệt chính là đầu nối DisplayPort có nhiều hơn (20) chân. Các đầu nối giao diện VGA, DVI và DisplayPort được hiển thị trong Hình. 6.


Cơm. 5. Ổ cắm và ổ cắm cáp giao diện DisplayPort


Hình 6. So sánh các đầu nối của các giao diện khác nhau

Cáp có phích cắm đặc biệt ở cả hai bên. Các ổ cắm được lắp trên phần khối của thiết bị (trên card màn hình và trên màn hình). Cho phép đặt ổ cắm theo chiều ngang và chiều dọc (Hình 7).


Cơm. 7. Bố trí theo chiều dọc và chiều ngang của các ổ cắm khối DisplayPort

Đầu nối có một phím, tức là. Không thể kết nối nó không chính xác. Các tiếp điểm được đặt thành hai hàng và các hàng lệch nhau so với nhau.

Không giống như HDMI, đầu nối có chốt (Hình 8).

Đầu nối có một tính năng quan trọng khác. Khi nó được kết nối, giống như trong USB, các nhóm liên hệ khác nhau sẽ được kết nối luân phiên. Điều này cho phép các thiết bị được cắm nóng mà không có nguy cơ tĩnh điện làm hỏng mạch điện. Quy trình kết nối như sau:

  1. Tấm chắn đầu nối kim loại.
  2. Tiếp điểm nối đất (GND), đường dây nguồn (DP_PWR) và dây chung cho đường dây nguồn (Return DP_PWR).
  3. Các dòng kênh chính (ML_Lane), các dòng kênh bổ sung (AUX_CH) và dòng HPD.


Cơm. 8. Chốt kết nối DisplayPort

Việc phân công các tiếp điểm của đầu nối được hiển thị trong Hình. 9.

Các dòng kênh chính được chỉ định ML_Lane0, ML_Lane1, ML_Lane2, ML_Lane3. Vì các dòng biểu thị các cặp vi sai nên ký hiệu cũng chứa các ký hiệu (n) và (p), trong đó (n) là “-” của cặp vi sai và (p) là “+”. Các đường kênh bổ sung được chỉ định làAUX_CH(p) vàAUX_CH(n),vì chúng cũng là vi sai.


Hình.9. Gán chân kết nối
(Bấm vào hình để phóng to)

Đầu nối có đường dây điện được chỉ định DP_PWR. Điện áp từ 3 đến 16 V được cung cấp cho đường dây này từ thiết bị nguồn tín hiệu video. Dòng điện tối đa không được vượt quá 500 mA. Đường DP_PWR có thể được sử dụng để cấp nguồn cho các thiết bị có công suất thấp được kết nối với nguồn tín hiệu hoặc để cấp nguồn cho các mạch hiển thị riêng lẻ. Các thiết bị thu (màn hình) cũng có thể cung cấp điện áp +3,3 V cho đường dây này với dòng điện tối đa cũng là 500 mA. Do đó, giao diện DisplayPort, giống như USB, có thể được sử dụng để kết nối các thiết bị có công suất thấp không có nguồn điện riêng. Dây chung cho đường dây nguồn DP_PWR là chân có nhãn Return DP_PWR.

Trong cáp tiêu chuẩn, tín hiệu DP_PWR có thể không có, tức là chân 20 của đầu nối sẽ không được sử dụng.

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều bộ chuyển đổi từ giao diện này sang giao diện khác (Hình 10, 11).


Cơm. 10. Bộ chuyển đổi DVI-DisplayPort
Cơm. 11. Bộ chuyển đổi HDMI sang DisplayPort

Các chuyên gia công nghệ cao tin rằng giao diện DisplayPort có tương lai tươi sáng. Điều này có đúng hay không, thời gian sẽ trả lời. Có thể sự phổ biến của giao diện sẽ được hỗ trợ bởi sự hội tụ của thiết bị gia dụng và máy tính, điều này sẽ dẫn đến nhu cầu kết nối nhiều loại thiết bị, điều mà trước đây các nhà phát triển giao diện chưa tính đến.

DisplayPort (DP, Cổng hiển thị) - một giao diện là một tiêu chuẩn được chấp nhận VESA (Hiệp hội tiêu chuẩn điện tử video) ngày 3 tháng 5 năm 2006 và dùng để truyền âm thanh, video, USB và các dữ liệu khác ở tốc độ cao.

Được thiết kế như một giao diện hiệu quả cao có thể thay thế hoàn toàn các giao diện lỗi thời trên thị trường. Khả năng tương thích với các tiêu chuẩn này vẫn được duy trì bằng các bộ điều hợp đặc biệt. DisplayPort có tất cả các chức năng tương tự như tiêu chuẩn nhưng không nhằm mục đích thay thế nó.

Tiêu chuẩn VESA ngụ ý rằng không cần phải trả thêm tiền (tiền bản quyền) cho việc sử dụng cổng này. Mỗi lần sử dụng HDMI ví dụ: bạn phải trả tối thiểu 4 xu và sau đó với điều kiện là có một nhãn hiệu trên tập sách nhỏ và thân thiết bị có dòng chữ HDMI. Nếu không có ghi chú thì thôi vậy 15 xu.

Cách hoạt động của DisplayPort.

TRONG DisplayPort một hệ thống truyền dữ liệu hoàn toàn khác được triển khai so với các giao diện trước đó. Truyền dữ liệu gói được sử dụng, tương tự như giao diện, hoặc Ethernet. Đây là một lợi thế lớn, vì tín hiệu không được hướng cụ thể đến bất kỳ thiết bị nào nên nó có thể được chia thành nhiều thiết bị nhờ truyền gói. Tất cả điều này giúp giảm số lượng miếng tiếp xúc trên đầu nối và mang lại nhiều cơ hội hơn để mở rộng băng thông mà không thay đổi tiêu chuẩn. Nhưng cũng có một nhược điểm là làm giảm băng thông. Vì tín hiệu được mã hóa bằng phương pháp 8b/10b, thông lượng hiệu quả là 80% , MỘT hai bit trong số mườiđược sử dụng cho thông tin dịch vụ và sửa lỗi.

Giao diện có thể truyền cả tín hiệu video và âm thanh và việc này có thể được thực hiện riêng biệt. Tín hiệu âm thanh có thể được truyền tới 8 kênh với chất lượng 192kHz 24bit không nén.

Dòng video có thể được truyền từ 18 bitđại diện màu sắc lên đến 48 bit, cho phép bạn sử dụng giao diện kết hợp với màn hình có gam màu mở rộng(có sự hỗ trợ từ nguồn tín hiệu).

DisplayPort có kênh bổ sung hai chiều, bán song công để điều khiển thiết bị, truyền thông tin dịch vụ và hỗ trợ VESA EDID, DPMS, MCCS. Ngoài ra, kênh này có thể truyền tải hai chiều USB tín hiệu.

Phiên bản DispalyPort, sự khác biệt.

DisplayPort 1.0

Trình bày Ngày 3 tháng 5 năm 2006 của năm. Phiên bản đầu tiên của tiêu chuẩn. Tốc độ truyền dữ liệu là 8,64 Gbps. Chiều dài cáp lên tới hai mét.

DisplayPort 1.1a

Trình bày Ngày 2 tháng 4 năm 2007 của năm. Có cơ hội sử dụng cáp quang và các công nghệ khác để truyền tín hiệu. Điều này cho phép dữ liệu được truyền qua khoảng cách xa mà không bị mất tín hiệu. Ngoài ra còn có hỗ trợ HDCP 40 bit.

DisplayPort 1.2

Trình bày Ngày 22 tháng 12 năm 2009 của năm. Thay đổi quan trọng nhất kể từ phiên bản đầu tiên là thông lượng tăng gấp đôi, hiện bằng 17,28Gbps. Điều này giúp tăng độ phân giải tối đa, độ sâu màu và tốc độ làm mới của tín hiệu video. Hiện đã có hỗ trợ cho nhiều luồng video từ một nguồn tín hiệu, hỗ trợ hình ảnh lập thể 3D hình ảnh, tăng đáng kể thông lượng Aux kênh lên 720Mbit/giây, ủng hộ Mã thời gian toàn cầu (GTC ). Hiện đã có hỗ trợ cho các không gian màu mới, chẳng hạn như xvYCC, ScRGB, AdobeRGB 1998. Khả năng tương thích ngược với tất cả các tiêu chuẩn trước đó vẫn còn.

Thiết bị cầm tay.

DisplayPort nhúng 1.3(đối với thiết bị di động)

Trình bày sơ bộ ở tháng 2 năm 2011 và bao gồm các chế độ mới Tự làm mới (PSR), cho phép card màn hình vô hiệu hóa giao diện nếu hình ảnh trên màn hình không thay đổi, lưu hình ảnh không thay đổi vào bộ đệm khung. Thay đổi này sẽ có tác động tích cực đến các thiết bị di động và thời lượng pin của chúng.

Thông số kỹ thuật DisplayPort:

  • Tốc độ truyền là 8,64 Gbps (1.0) và 17,28 Gbps (1.2).
  • Độ sâu màu truyền 6, 8, 10, 12, 16 bit trên mỗi kênh (nói chung là 18-48 bit).
  • Truyền âm thanh tám kênh ở tần số 192 kHz 24 bit, có hỗ trợ đóng gói các định dạng nén.
  • Hỗ trợ YCbCr và RGB (v1.0); hỗ trợ ScRGB, Adobe RGB 1998, SRGB, xvYCC, RGB XR, DCI-P3 (v1.2);
  • Kênh Aux bán song công hai chiều lên tới 1 Mbit (đối với v1.0), lên tới 720 Mbit (đối với v1.2).
  • Mã hóa 128 bit AES DPCP (DisplayPort Content Protection), hỗ trợ mã hóa HDCP 40bit (từ phiên bản 1.1).
  • Hỗ trợ đồng thời tới 63 luồng âm thanh và video với tính năng phân tách gói theo thời gian (kể từ v1.2).
  • Mã hóa tín hiệu bằng phương pháp 8b/10b. Tức là cứ 10 bit thì có 2 bit dịch vụ. Tổng thông lượng = 80%.
  • Hỗ trợ các kết nối bên trong và bên ngoài, cho phép sử dụng tiêu chuẩn này cho các tác vụ truyền dữ liệu khác nhau.
  • Hỗ trợ tín hiệu video 3D 120Hz (v1.2)

Ưu điểm của chuẩn DisplayPort so với LVDS, VGA, DVI.

Các nhà sản xuất lớn đang dần từ bỏ các giao diện lỗi thời để chuyển sang sử dụng DisplayPort.

DisplayPort có một cái gì đấy thuận lợi so với VGA, DVI Và LVDS:

  • DP hoàn toàn miễn phí.
  • DP không ngừng được cải thiện.
  • Lượng nhiễu và nhiễu do cáp DP tạo ra thấp.
  • Khả năng chuyển bất kỳ dữ liệu.
  • Phân phối mượt mà giữa dữ liệu âm thanh và video.
  • Khả năng truyền dẫn đường dài bằng cáp quang (từ v1.1a).
  • Thông lượng cao hơn đáng kể.
  • Nhiều luồng video qua một kết nối (kể từ v1.2).
  • Điều chỉnh nội bộ về chiều dài cáp và chất lượng tín hiệu.
  • Khả năng truyền tín hiệu trên 15 mét nhưng với băng thông giảm (lên tới 1920x1080, 60 Hz, 24 bit). Truyền qua cáp lên đến 2 mét xảy ra ở tốc độ tối đa.
  • Đầu nối có chốt đơn giản.

Gam màu mở rộng.

Các nhà sản xuất màn hình có gam màu rộng 30 bit (1,07 tỷ. sắc thái) và hơn thế nữa, để tiết lộ đầy đủ các khả năng, nên sử dụng DisplayPort. Các cổng khác chỉ dùng để truyền 24 gam màu bit, bao gồm HDMI dành cho PC. Tuy nhiên, để được hỗ trợ đầy đủ 30 bit, bạn cũng sẽ cần một máy gia tốc cấp độ chuyên nghiệp AMD FirePro hoặc NVidia Quadro Với D.P..

Trên thẻ video, thông thường hơn là tìm thấy phần không đầy đủ DisplayPort, và số rút gọn là DisplayPort mini (miniDP ).

Không có sự khác biệt giữa các cổng thu nhỏ và cổng đầy đủ, ngoại trừ kích thước của các đầu nối.

Việc lựa chọn card màn hình cũng có thể bị ảnh hưởng bởi màn hình bạn có hoặc định mua. Hoặc thậm chí màn hình (số nhiều). Vì vậy, đối với các màn hình LCD hiện đại có đầu vào kỹ thuật số, card màn hình có đầu nối DVI, HDMI hoặc DisplayPort là điều rất mong muốn. May mắn thay, tất cả các giải pháp hiện đại hiện nay đều có các cổng như vậy và thường là tất cả cùng nhau. Một điều tinh tế nữa là nếu bạn yêu cầu độ phân giải cao hơn 1920x1200 thông qua đầu ra DVI kỹ thuật số thì bạn phải kết nối card màn hình với màn hình bằng đầu nối và cáp hỗ trợ Dual-Link DVI. Tuy nhiên, bây giờ không còn vấn đề gì với điều này nữa. Chúng ta hãy xem xét các đầu nối chính được sử dụng để kết nối các thiết bị hiển thị thông tin.

Tương tự D-Subđầu nối (còn được gọi là VGA-thoát hoặc DB-15F)

Đây là đầu nối 15 chân quen thuộc và quen thuộc từ lâu để kết nối màn hình analog. VGA viết tắt là viết tắt của mảng đồ họa video (mảng pixel) hoặc bộ điều hợp đồ họa video (bộ điều hợp video). Đầu nối được thiết kế để xuất tín hiệu analog, chất lượng của tín hiệu này có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau, chẳng hạn như chất lượng của RAMDAC và mạch analog, do đó chất lượng của hình ảnh thu được có thể khác nhau trên các thẻ video khác nhau. Ngoài ra, trong các card màn hình hiện đại, người ta ít chú ý đến chất lượng đầu ra analog và để thu được hình ảnh rõ nét ở độ phân giải cao, tốt hơn là nên sử dụng kết nối kỹ thuật số.

Đầu nối D-Sub thực sự là tiêu chuẩn duy nhất cho đến khi màn hình LCD được sử dụng rộng rãi. Những đầu ra như vậy vẫn thường được sử dụng để kết nối màn hình LCD, nhưng chỉ những mẫu bình dân không phù hợp để chơi game. Để kết nối màn hình và máy chiếu hiện đại, nên sử dụng giao diện kỹ thuật số, một trong những giao diện phổ biến nhất là DVI.

Kết nối DVI(các biến thể: DVI-I Và DVI-D)

DVI là giao diện tiêu chuẩn thường được sử dụng nhất để xuất video kỹ thuật số ra tất cả các màn hình LCD rẻ nhất. Trong ảnh là một card màn hình khá cũ với ba đầu nối: D-Sub, S-Video và DVI. Có 3 loại đầu nối DVI: DVI-D (kỹ thuật số), DVI-A (analog) và DVI-I (tích hợp - kết hợp hoặc phổ thông):

DVI-D- kết nối kỹ thuật số độc quyền, giúp tránh giảm chất lượng do chuyển đổi kép tín hiệu số sang analog và từ analog sang kỹ thuật số. Kiểu kết nối này cung cấp hình ảnh chất lượng cao nhất, nó chỉ xuất tín hiệu ở dạng kỹ thuật số, màn hình LCD kỹ thuật số có đầu vào DVI hoặc màn hình CRT chuyên nghiệp có RAMDAC tích hợp và đầu vào DVI có thể được kết nối với nó (rất hiếm bản sao, đặc biệt là hiện nay ). Đầu nối này khác với DVI-I ở chỗ không có một số điểm tiếp xúc về mặt vật lý và bộ chuyển đổi DVI-to-D-Sub, sẽ được thảo luận sau, không thể cắm vào nó. Thông thường, loại DVI này được sử dụng trong bo mạch chủ có lõi video tích hợp; nó ít phổ biến hơn trên card màn hình.

DVI-A- Đây là loại kết nối analog khá hiếm qua DVI, được thiết kế để xuất hình ảnh analog ra đầu thu CRT. Trong trường hợp này, tín hiệu bị suy giảm do chuyển đổi kép từ kỹ thuật số sang tương tự và tương tự sang kỹ thuật số, chất lượng của nó tương đương với kết nối VGA tiêu chuẩn. Hầu như không bao giờ được tìm thấy trong tự nhiên.

DVI-I là sự kết hợp của hai tùy chọn được mô tả ở trên, có khả năng truyền cả tín hiệu analog và kỹ thuật số. Loại này được sử dụng thường xuyên nhất trong card màn hình; nó phổ biến và bằng cách sử dụng các bộ điều hợp đặc biệt đi kèm với hầu hết các card màn hình, bạn cũng có thể kết nối màn hình CRT analog thông thường với đầu vào DB-15F với nó. Những bộ điều hợp này trông như thế này:

Tất cả các card màn hình hiện đại đều có ít nhất một đầu ra DVI hoặc thậm chí hai đầu nối DVI-I phổ thông. D-Sub thường không có (nhưng chúng có thể được kết nối bằng bộ điều hợp, xem ở trên), ngoại trừ, một lần nữa, đối với các mẫu giá rẻ. Để truyền dữ liệu kỹ thuật số, giải pháp Liên kết đơn DVI một kênh hoặc giải pháp Liên kết kép hai kênh sẽ được sử dụng. Định dạng truyền Liên kết đơn sử dụng một bộ phát TMDS (165 MHz) và hai bộ phát Dual-Link, nó tăng gấp đôi băng thông và cho phép độ phân giải màn hình cao hơn 1920x1080 và 1920x1200 ở 60Hz, hỗ trợ các chế độ phân giải rất cao, như 2560x1600. Do đó, đối với các màn hình LCD lớn nhất có độ phân giải cao, chẳng hạn như các mẫu 30 inch, cũng như các màn hình được thiết kế để hiển thị hình ảnh âm thanh nổi, bạn chắc chắn sẽ cần một card màn hình có đầu ra hai kênh DVI Dual-Link hoặc HDMI phiên bản 1.3.

Kết nối HDMI

Gần đây, một giao diện người tiêu dùng mới đã trở nên phổ biến - Giao diện đa phương tiện độ nét cao. Tiêu chuẩn này cung cấp khả năng truyền đồng thời thông tin hình ảnh và âm thanh qua một cáp duy nhất. Nó được thiết kế cho truyền hình và rạp chiếu phim, nhưng người dùng PC cũng có thể sử dụng nó để xuất dữ liệu video bằng đầu nối HDMI.

Trong ảnh bên trái là HDMI, bên phải là DVI-I. Đầu ra HDMI trên card màn hình hiện nay khá phổ biến và ngày càng có nhiều mẫu như vậy, đặc biệt là trong trường hợp card màn hình dành cho việc tạo trung tâm truyền thông. Để xem video độ phân giải cao trên máy tính cần có card màn hình và màn hình hỗ trợ bảo vệ nội dung HDCP, được kết nối bằng cáp HDMI hoặc DVI. Card màn hình không nhất thiết phải có đầu nối HDMI trên bo mạch; trong các trường hợp khác, cáp HDMI cũng có thể được kết nối qua bộ chuyển đổi sang DVI:

HDMI là nỗ lực mới nhất nhằm chuẩn hóa kết nối phổ quát cho các ứng dụng âm thanh và video kỹ thuật số. Nó ngay lập tức nhận được sự ủng hộ mạnh mẽ từ các ông lớn trong ngành điện tử (nhóm công ty tham gia phát triển tiêu chuẩn bao gồm các hãng như Sony, Toshiba, Hitachi, Panasonic, Thomson, Philips và Silicon Image) và hầu hết các thiết bị đầu ra hiện đại có độ phân giải cao. có mặc dù sẽ có một đầu nối như vậy. HDMI cho phép bạn truyền âm thanh và video được bảo vệ bản sao ở định dạng kỹ thuật số qua một cáp duy nhất; phiên bản đầu tiên của tiêu chuẩn này dựa trên băng thông 5 Gbps và HDMI 1.3 đã mở rộng giới hạn này lên 10,2 Gbps.

HDMI 1.3 là thông số kỹ thuật tiêu chuẩn được cập nhật với băng thông giao diện tăng, tần số xung nhịp tăng lên 340 MHz, cho phép bạn kết nối các màn hình có độ phân giải cao hỗ trợ nhiều màu sắc hơn (các định dạng có độ sâu màu lên tới 48 bit). Phiên bản mới của thông số kỹ thuật cũng xác định hỗ trợ cho các tiêu chuẩn Dolby mới để truyền âm thanh nén mà không làm giảm chất lượng. Ngoài ra, những cải tiến khác cũng xuất hiện; thông số kỹ thuật 1.3 mô tả một đầu nối HDMI mini mới, kích thước nhỏ hơn so với bản gốc. Những đầu nối như vậy cũng được sử dụng trên card màn hình.

HDMI 1.4b là phiên bản mới nhất của tiêu chuẩn này, được phát hành cách đây không lâu. HDMI 1.4 đã giới thiệu những cải tiến lớn sau: hỗ trợ định dạng hiển thị âm thanh nổi (còn gọi là "3D") với khả năng truyền từng khung hình và kính xem chủ động, hỗ trợ kết nối Fast Ethernet Kênh HDMI Ethernet để truyền dữ liệu, kênh trả lại âm thanh, cho phép âm thanh kỹ thuật số được truyền theo hướng ngược lại, hỗ trợ các định dạng độ phân giải 3840x2160 lên đến 30 Hz và 4096x2160 lên đến 24 Hz, hỗ trợ không gian màu mới và đầu nối micro-HDMI nhỏ nhất.

Trong HDMI 1.4a, hỗ trợ hiển thị âm thanh nổi đã được cải thiện đáng kể, với các chế độ Side-by-Side và Top-and-Dưới mới bên cạnh các chế độ thông số kỹ thuật 1.4. Và cuối cùng, một bản cập nhật gần đây cho chuẩn HDMI 1.4b đã xuất hiện chỉ vài tuần trước và những đổi mới của phiên bản này vẫn chưa được công chúng biết đến và chưa có thiết bị nào hỗ trợ nó trên thị trường.

Trên thực tế, sự hiện diện của đầu nối HDMI trên card màn hình là không cần thiết; trong nhiều trường hợp, nó có thể được thay thế bằng bộ chuyển đổi từ DVI sang HDMI. Nó đơn giản và do đó được bao gồm trong hầu hết các card màn hình hiện đại. Hơn nữa, GPU hiện đại có chip âm thanh tích hợp cần thiết để hỗ trợ truyền âm thanh qua HDMI. Trên tất cả các card màn hình AMD và NVIDIA hiện đại, không cần giải pháp âm thanh bên ngoài và cáp kết nối tương ứng cũng như không cần truyền âm thanh từ card âm thanh bên ngoài.

Việc truyền tín hiệu video và âm thanh qua một đầu nối HDMI chủ yếu được yêu cầu trên các card tầm trung và cấp thấp, được lắp đặt trong các thiết bị đơn giản nhỏ và yên tĩnh được sử dụng làm trung tâm truyền thông, mặc dù HDMI thường được sử dụng trong các giải pháp chơi game, phần lớn là do sự phổ biến rộng rãi. của các thiết bị gia dụng có các đầu nối này.

Kết nối

Dần dần, ngoài các giao diện video thông thường DVI và HDMI, các giải pháp với giao diện DisplayPort đang xuất hiện trên thị trường. Single-Link DVI truyền tín hiệu video có độ phân giải lên tới 1920x1080 pixel, tần số 60 Hz và 8 bit cho mỗi thành phần màu, Dual-Link cho phép truyền 2560x1600 ở tần số 60 Hz, nhưng đã có 3840x2400 pixel tương tự không có điều kiện cho Dual-Link Link DVI. HDMI có những hạn chế gần như tương tự; phiên bản 1.3 hỗ trợ truyền tín hiệu với độ phân giải lên tới 2560x1600 pixel ở tần số 60 Hz và 8 bit cho mỗi thành phần màu (ở độ phân giải thấp hơn - 16 bit). Mặc dù khả năng tối đa của DisplayPort cao hơn một chút so với Dual-Link DVI, chỉ 2560x2048 pixel ở 60 Hz và 8 bit cho mỗi kênh màu, nhưng nó có hỗ trợ 10 bit màu cho mỗi kênh ở độ phân giải 2560x1600, cũng như 12 bit cho định dạng 1080p.

Phiên bản đầu tiên của giao diện video kỹ thuật số DisplayPort đã được VESA (Hiệp hội Tiêu chuẩn Điện tử Video) thông qua vào mùa xuân năm 2006. Nó xác định một giao diện kỹ thuật số phổ quát mới, không có giấy phép và miễn phí bản quyền, được thiết kế để kết nối máy tính và màn hình cũng như các thiết bị đa phương tiện khác. Nhóm VESA DisplayPort thúc đẩy tiêu chuẩn này bao gồm các nhà sản xuất điện tử lớn: AMD, NVIDIA, Dell, HP, Intel, Lenovo, Molex, Philips, Samsung.

Đối thủ cạnh tranh chính của DisplayPort là đầu nối HDMI, hỗ trợ khả năng chống ghi HDCP, mặc dù nó nhằm mục đích kết nối nhiều hơn với các thiết bị kỹ thuật số tiêu dùng như đầu đĩa và bảng HDTV. Một đối thủ cạnh tranh khác trước đây có thể được gọi là Giao diện hiển thị hợp nhất - một giải pháp thay thế ít tốn kém hơn cho các đầu nối HDMI và DVI, nhưng nhà phát triển chính của nó, Intel, đã từ chối quảng bá tiêu chuẩn này để ủng hộ DisplayPort.

Việc không có phí cấp phép là điều quan trọng đối với các nhà sản xuất, vì để sử dụng giao diện HDMI trong các sản phẩm của họ, họ phải trả phí cấp phép cho HDMI Licensing, sau đó sẽ chia tiền cho các chủ sở hữu quyền đối với tiêu chuẩn này: Panasonic, Philips , Hitachi, Silicon Image, Sony, Thomson và Toshiba. Việc từ bỏ HDMI để chuyển sang giao diện phổ thông “miễn phí” tương tự sẽ giúp các nhà sản xuất card màn hình và màn hình tiết kiệm rất nhiều tiền - đó là lý do rõ ràng tại sao họ lại thích DisplayPort.

Về mặt kỹ thuật, đầu nối DisplayPort hỗ trợ tối đa bốn dòng dữ liệu, mỗi dòng có thể truyền 1,3, 2,2 hoặc 4,3 gigabit/s, với tổng tốc độ lên tới 17,28 gigabit/s. Hỗ trợ các chế độ có độ sâu màu từ 6 đến 16 bit cho mỗi kênh màu. Một kênh hai chiều bổ sung, được thiết kế để truyền lệnh và thông tin điều khiển, hoạt động ở tốc độ 1 megabit/s hoặc 720 megabit/s và được sử dụng để phục vụ hoạt động của kênh chính, cũng như truyền VESA EDID và VESA MCCS tín hiệu. Ngoài ra, không giống như DVI, tín hiệu đồng hồ được truyền dọc theo các đường tín hiệu chứ không phải riêng biệt và được giải mã bởi bộ thu.

DisplayPort có khả năng bảo vệ bản sao DPCP (DisplayPort Content Protection) tùy chọn do AMD phát triển và sử dụng mã hóa AES 128 bit. Tín hiệu video được truyền đi không tương thích với DVI và HDMI, nhưng được phép truyền theo thông số kỹ thuật. Hiện tại, DisplayPort hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu tối đa 17,28 gigabit/s và độ phân giải 3840x2160 ở tần số 60 Hz.

Các tính năng đặc biệt chính của DisplayPort: một tiêu chuẩn mở và có thể mở rộng; hỗ trợ các định dạng RGB và YCbCr; hỗ trợ độ sâu màu: 6, 8, 10, 12 và 16 bit cho mỗi thành phần màu; truyền tín hiệu đầy đủ ở khoảng cách 3 mét và 1080p ở khoảng cách 15 mét; hỗ trợ Bảo vệ nội dung DisplayPort mã hóa AES 128 bit, cũng như Bảo vệ nội dung kỹ thuật số băng thông cao 40 bit (HDCP 1.3); băng thông lớn hơn so với Dual-Link DVI và HDMI; truyền nhiều luồng qua một kết nối; khả năng tương thích với DVI, HDMI và VGA bằng bộ chuyển đổi; mở rộng tiêu chuẩn một cách đơn giản để đáp ứng nhu cầu thay đổi của thị trường; kết nối bên ngoài và bên trong (kết nối màn hình LCD trong máy tính xách tay, thay thế kết nối LVDS bên trong).

Phiên bản cập nhật của tiêu chuẩn, 1.1, xuất hiện một năm sau 1.0. Những cải tiến của nó bao gồm hỗ trợ bảo vệ bản sao HDCP, tính năng quan trọng khi xem nội dung được bảo vệ từ đĩa Blu-ray và HD DVD, đồng thời hỗ trợ cáp quang ngoài cáp đồng thông thường. Cái sau cho phép bạn truyền tín hiệu qua khoảng cách xa hơn mà không làm giảm chất lượng.

DisplayPort 1.2, được phê duyệt năm 2009, đã tăng gấp đôi thông lượng của giao diện lên 17,28 gigabit/s, cho phép nó hỗ trợ độ phân giải, tốc độ làm mới màn hình và độ sâu màu cao hơn. Ngoài ra, ở phiên bản 1.2 đã hỗ trợ truyền nhiều luồng qua một kết nối để kết nối nhiều màn hình, hỗ trợ các định dạng hiển thị âm thanh nổi và các không gian màu xvYCC, scRGB và Adobe RGB đã xuất hiện. Một đầu nối Mini-DisplayPort nhỏ hơn dành cho thiết bị di động cũng đã xuất hiện.

Đầu nối DisplayPort bên ngoài kích thước đầy đủ có 20 chân, kích thước vật lý của nó có thể so sánh với tất cả các đầu nối USB đã biết. Một loại đầu nối mới đã có thể được nhìn thấy trên nhiều màn hình và card màn hình hiện đại; nó trông giống như cả HDMI và USB, nhưng cũng có thể được trang bị các chốt trên đầu nối, tương tự như các chốt được cung cấp trong Serial ATA.

Trước khi AMD mua lại ATI, hãng này đã công bố việc cung cấp card màn hình có đầu nối DisplayPort vào đầu năm 2007, nhưng việc sáp nhập các công ty đã trì hoãn sự xuất hiện này một thời gian. Sau đó, AMD công bố DisplayPort là đầu nối tiêu chuẩn trong nền tảng Fusion, ngụ ý kiến ​​trúc thống nhất của bộ xử lý trung tâm và đồ họa trong một chip, cũng như các nền tảng di động trong tương lai. NVIDIA đang theo kịp các đối thủ của mình bằng cách phát hành nhiều loại card đồ họa hỗ trợ DisplayPort.

Trong số các nhà sản xuất màn hình công bố hỗ trợ và công bố sản phẩm DisplayPort, Samsung và Dell là những hãng đầu tiên. Đương nhiên, sự hỗ trợ như vậy lần đầu tiên được nhận bởi các màn hình mới có kích thước đường chéo màn hình lớn và độ phân giải cao. Có các bộ điều hợp DisplayPort-to-HDMI và DisplayPort-to-DVI, cũng như DisplayPort-to-VGA, giúp chuyển đổi tín hiệu số thành tín hiệu analog. Nghĩa là, ngay cả khi card màn hình chỉ chứa đầu nối DisplayPort, chúng vẫn có thể được kết nối với bất kỳ loại màn hình nào.

Ngoài các đầu nối được liệt kê ở trên, các card màn hình cũ hơn đôi khi cũng có đầu nối tổng hợp và S-Video (S-VHS) với bốn hoặc bảy chân. Thông thường, chúng được sử dụng để xuất tín hiệu đến các đầu thu truyền hình analog lỗi thời và thậm chí trên S-Video, tín hiệu tổng hợp thường bị trộn lẫn, điều này ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng hình ảnh. S-Video có chất lượng tốt hơn so với hoa tulip tổng hợp, nhưng cả hai đều kém hơn so với đầu ra thành phần YPbPr. Đầu nối này được tìm thấy trên một số màn hình và TV độ phân giải cao; tín hiệu được truyền qua nó ở dạng analog và có chất lượng tương đương với giao diện D-Sub. Tuy nhiên, trong trường hợp của card màn hình và màn hình hiện đại, việc chú ý đến tất cả các đầu nối analog đơn giản là không có ý nghĩa gì.

Giao diện âm thanh/video HDMI có mặt khắp nơi. Bạn sẽ tìm thấy chúng trong TV, hộp giải mã kỹ thuật số, đầu đĩa DVD và Blu-ray, máy chơi game, máy quay phim, máy ảnh kỹ thuật số và thậm chí cả một số điện thoại thông minh.

Bạn cũng có thể tìm thấy cổng HDMI trên hầu hết máy tính để bàn và máy tính xách tay của người tiêu dùng. Không một monoblock hiện đại nào có thể làm được nếu không có cổng này, cổng này cho phép bạn kết nối bảng điều khiển trò chơi hoặc đầu thu truyền hình kỹ thuật số với máy tính của mình và từ đó mở rộng phạm vi khả năng sử dụng nó.

Nhưng trong khi xác nhận tính phổ biến của HDMI, bạn có thể quên mất một tiêu chuẩn âm thanh/video kỹ thuật số khác: DisplayPort. Mặc dù bạn có thể thấy nó ngang hàng với HDMI trong nhiều mẫu màn hình, card màn hình tích hợp và cái gọi là máy tính xách tay “hạng doanh nhân” “tiên tiến”, nhưng đầu nối này hiếm khi được tìm thấy trên các máy tính cá nhân Windows nhắm đến người tiêu dùng phổ thông. .

Cả hai giao diện này, HDMI và DisplayPort, đều có khả năng truyền video và âm thanh kỹ thuật số có độ phân giải cao từ nguồn tới màn hình. Vậy thì sự khác biệt giữa chúng là gì? Chúng tôi sẽ cố gắng trả lời câu hỏi này một cách đầy đủ và rõ ràng nhất có thể, bắt đầu từ lịch sử xuất hiện của hai tiêu chuẩn này, cũng như chủ sở hữu bản quyền của chúng.

Tóm tắt lịch sử của hai giao diện

Chuẩn HDMI (Giao diện đa phương tiện độ nét cao) ra đời năm 2002 là sự hợp tác giữa các gã khổng lồ điện tử tiêu dùng nổi tiếng, bao gồm Panasonic, Philips, Silicon Image, Sony và Toshiba. Ngày nay, sự phát triển này hoàn toàn được kiểm soát bởi HDMI Licensing, cơ quan này lại là công ty con thuộc sở hữu hoàn toàn của Silicon Image. Các nhà sản xuất thiết bị điện tử phải trả tiền bản quyền khi sử dụng đầu nối HDMI trong thiết bị của họ.

Thông số kỹ thuật DisplayPort đã được phát triển và vẫn nằm dưới sự kiểm soát của Hiệp hội Tiêu chuẩn Điện tử Video (VESA), một tập đoàn đáng gờm gồm các nhà sản xuất từ ​​AMD đến ZIPS Corporation. DisplayPort ra mắt vào năm 2006 như một phần trong nỗ lực thay thế các tiêu chuẩn VGA (Video Graphics Array, giao diện analog được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1987) và DVI (Giao diện video kỹ thuật số, ra đời năm 1999) trước đây được sử dụng trong màn hình máy tính. DisplayPort miễn phí bản quyền.

Đầu nối HDMI và DisplayPort và kích thước của chúng

Đầu nối HDMI có 19 chân và thường có ba kích cỡ: Loại A (tiêu chuẩn), Loại C (mini) và Loại D (micro). Trong số này, loại A phổ biến hơn nhiều so với các loại khác.

Loại B ít được sử dụng hơn nhiều có kênh video mở rộng để truyền hình ảnh có độ phân giải trên 1080p. Một loại đầu nối HDMI khác, Loại E, được sử dụng để kết nối các thiết bị bên ngoài với hệ thống media trên ô tô.

Hầu hết các đầu nối HDMI đều được trang bị khóa ma sát, nghĩa là phích cắm được cắm chắc chắn vào ổ cắm để đảm bảo kết nối an toàn giữa các điểm tiếp xúc. Tuy nhiên, một số nhà sản xuất phát triển khóa riêng của họ để ngăn dây vô tình bị kéo ra khỏi ổ cắm. Vì những lý do hiển nhiên, chẳng hạn, đầu nối loại E phải được trang bị các khóa như vậy.

Ba loại đầu nối HDMI mà bạn thường gặp nhất (từ trái sang phải): tiêu chuẩn, mini, micro

Đầu nối DisplayPort có 20 chân và có hai kích cỡ: DisplayPort và Mini DisplayPort (loại sau là đầu nối được lựa chọn cho máy tính bảng Microsoft Surface Pro). Điều thú vị là giao diện bộ điều khiển Thunderbolt của Intel kết hợp các khả năng của Mini DisplayPort và ngoài ra còn có các kết nối dữ liệu PCI Express - tuy nhiên, điều này nằm ngoài phạm vi bài viết của chúng tôi.

Mặc dù hầu hết các đầu nối DisplayPort kích thước đầy đủ đều có cơ chế khóa để ngăn dây vô tình bị kéo ra ngoài, nhưng tùy chọn này không được coi là bắt buộc theo thông số kỹ thuật chính thức.

Bạn có thể tìm thấy đầu nối micro HDMI D trên một số điện thoại thông minh và máy tính bảng, nhưng không có nhà sản xuất thiết bị điện tử nào ngoài Microsoft thậm chí còn trang bị Mini DisplayPort trên thiết bị di động của họ. Khóa thường xuất hiện trên các đầu nối DisplayPort kích thước đầy đủ, nhưng ngay cả đầu nối HDMI Loại A cũng cực kỳ hiếm khi được trang bị thứ hữu ích này.

Cáp HDMI và DisplayPort - chúng là gì?

Vấn đề lớn nhất với các loại cáp HDMI là hiện có bốn loại trong số đó, với loại thứ năm sắp triển khai thông số kỹ thuật HDMI 2.1 được phát hành gần đây. Tuy nhiên, một số lượng lớn cáp cũ không có nhãn hiệu giải thích khả năng và thông lượng của chúng.

Tuy nhiên, việc sử dụng cáp HDMI không phù hợp cho một tác vụ cụ thể sẽ gặp phải các vấn đề như lỗi truyền hoặc biến dạng hình ảnh, xuất hiện các hiện tượng giả trong khung hình và mất đồng bộ hóa hình ảnh và âm thanh.

Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn về bốn loại cáp HDMI hiện nay.

  • Cáp HDMI tiêu chuẩn: chỉ cung cấp đủ độ rộng kênh cho độ phân giải video 720p và 1080i. Được thiết kế để kết nối bất kỳ thiết bị gia đình nào với các thông số không thể đòi hỏi (đầu DVD, đầu thu truyền hình vệ tinh, tấm plasma và tinh thể lỏng...). Một lựa chọn hợp túi tiền cho các nguồn và bộ thu tín hiệu thông thường. Thích hợp cho những người không yêu cầu hình ảnh và âm thanh chất lượng cao.
  • Cáp HDMI tiêu chuẩn có ethernet: có cùng kênh, ngoài ra còn hỗ trợ thêm kênh truyền dữ liệu Ethernet HDMI hai chiều lên tới 100 Mbit/s. Cho phép thiết bị nhận kết nối Internet tốc độ cao và đồng thời phân phối nội dung nhận được từ mạng tới các thiết bị khác được kết nối qua HDMI. Không giống như cáp, Tiêu chuẩn hỗ trợ công nghệ Kênh trao đổi âm thanh, cho phép truyền dữ liệu âm thanh mà không cần sử dụng bất kỳ kết nối âm thanh S/PDIF nào (không cần cáp bổ sung).
  • Cáp HDMI tốc độ cao: cung cấp kênh rộng hơn, có khả năng truyền video với độ phân giải 1080p và 4K (4096x2160). Hỗ trợ công nghệ Audio Return Channel và hầu hết các định dạng video, bao gồm Deep Color và 3D. Được thiết kế để kết nối các thiết bị chất lượng cao (đầu Blu-ray và HDD, màn hình plasma và LCD, đầu thu truyền hình vệ tinh). Tuy nhiên, nó cung cấp tốc độ làm mới tối đa chỉ 24 Hz, tốt cho phim nhưng lại tệ cho trò chơi điện tử.
  • Cáp HDMI tốc độ cao có ethernet: hỗ trợ kênh rộng và tất cả các công nghệ tương tự như Cáp HDMI tốc độ cao, đồng thời cung cấp thêm HDMI Ethernet lên đến 100 Mbps.

Đảm bảo mua Cáp HDMI tốc độ cao nếu bạn có ý định sử dụng nó để truyền video từ máy tính hoặc đầu phát Blu-ray sang màn hình ở độ phân giải 1080p trở lên (hỗ trợ Ethernet là tùy chọn)

Tất cả bốn loại cáp đều hỗ trợ công nghệ ARC (Kênh trao đổi âm thanh), cho phép TV gửi dữ liệu âm thanh trở lại bộ thu A/V. Nếu không có nó, bạn sẽ phải kết nối cáp thứ hai để truyền âm thanh (lưu ý rằng nếu bạn đăng ký truyền hình cáp hoặc vệ tinh và sử dụng hộp giải mã kỹ thuật số, bạn có thể thực hiện mà không cần ARC).

Thông số kỹ thuật HDMI không chỉ định độ dài cáp tối đa cũng như không đặt ra các hạn chế về vật liệu được sử dụng để chế tạo cáp. Dây đồng là vật liệu phổ biến nhất, nhưng ngoài ra, tín hiệu HDMI có thể truyền qua cáp CAT 5 hoặc CAT 6 (khoảng cách lên tới 50 mét), cáp đồng trục (lên đến 90 mét) hoặc cáp quang (trên 100 mét), theo Công ty TNHH cấp phép HDMI

Cáp HDMI “Hoạt động” có các mạch tích hợp được tích hợp bên trong để khuếch đại tín hiệu. Cáp chủ động có thể dài và mỏng hơn cáp thụ động (cáp càng mỏng thì càng ít bị đứt, hỏng nếu phải uốn cong quá nhiều).

Cáp DisplayPort dễ mô tả hơn nhiều: chúng chỉ có một loại!

Phiên bản hiện tại, DisplayPort 1.3, cung cấp một kênh đủ mạnh để truyền video với độ phân giải lên tới 3840x2160 pixel với tốc độ làm mới 60 Hz và hỗ trợ tất cả các định dạng video 3D phổ biến. Cáp DisplayPort cũng có khả năng truyền âm thanh kỹ thuật số đa kênh. Mặt khác, DisplayPort không thể truyền dữ liệu ethernet và chuẩn này cũng không hỗ trợ công nghệ Audio Return Channel.

Hai loại đầu nối DisplayPort - tiêu chuẩn và mini

Với việc bổ sung một bộ chuyển đổi đơn giản, cáp DisplayPort có thể liên kết nguồn DisplayPort với màn hình VGA (một tùy chọn cực kỳ hữu ích nếu bạn cần kết nối máy tính xách tay của mình với máy chiếu video cũ hơn). Ngoài ra còn có các bộ điều hợp để kết nối nguồn DisplayPort với màn hình DVI hoặc HDMI liên kết đơn. Cáp HDMI cũng có thể được kết nối thông qua bộ chuyển đổi sang giao diện DVI, nhưng chỉ có vậy thôi.

Cáp DisplayPort đồng thụ động có khả năng truyền khối lượng dữ liệu cực cao (ví dụ: video có độ phân giải 3840x2160) trên chiều dài lên tới hai mét. Nếu bạn muốn sử dụng cáp DisplayPort đồng thụ động dài 50 feet, tiêu chuẩn này sẽ giới hạn khối lượng truyền tiềm năng của bạn ở độ phân giải 1080p. Nhưng các thông số kỹ thuật còn thận trọng và chúng được thực hiện có giới hạn; trên thực tế, một sợi cáp dài 15 mét có khả năng truyền đủ số bit để hỗ trợ độ phân giải 2560x1600 (điều này thật tuyệt vời đối với màn hình 30 inch).

Cáp DisplayPort hoạt động bằng đồng, cấp nguồn cho bộ khuếch đại tín hiệu được tích hợp trong đầu nối, có thể truyền video có độ phân giải 2560x1600 trên 20 mét. Cuối cùng, cáp quang DisplayPort có thể dài hơn hàng trăm mét.

Bạn có thể kết nối bao nhiêu thiết bị qua HDMI và DisplayPort?

Mỗi cáp HDMI có thể truyền đồng thời một luồng video và một luồng âm thanh, chỉ đủ để hỗ trợ một màn hình. Điều này là đủ nếu bạn chỉ kết nối một màn hình hoặc bảng điều khiển tivi, nhưng ngày nay nhiều người sử dụng nhiều màn hình.

Một giao diện DisplayPort có thể hỗ trợ tối đa bốn màn hình với độ phân giải 1920x1200 pixel mỗi màn hình hoặc hai màn hình có độ phân giải 2560x1600 pixel, với mỗi màn hình nhận được luồng âm thanh và video độc lập riêng. Và vì một số GPU có thể hỗ trợ nhiều giao diện DisplayPort nên bạn có khả năng kết nối tối đa sáu màn hình tương thích từ một nguồn duy nhất với một cáp.

Vậy giao diện nào tốt hơn - HDMI hay DisplayPort?

HDMI được thiết kế chủ yếu cho các thiết bị điện tử tiêu dùng phổ thông: đầu phát Blu-ray, TV, máy chiếu video và những thứ tương tự. Nếu bạn hiểu cách phân loại cáp phức tạp theo mục đích và khả năng thì tiêu chuẩn này sẽ cung cấp những khả năng mà đầu nối DisplayPort không thể có. Trong khi đó, DisplayPort được tạo ra phần lớn như một giao diện phổ quát dành riêng cho màn hình máy tính, vì vậy tiêu chuẩn này không thay thế mà bổ sung cho HDMI.

Thật không may, nhiều nhà sản xuất máy tính—đặc biệt là các nhà sản xuất máy tính xách tay tiêu dùng và máy tính tất cả trong một—dường như nghĩ rằng chỉ cần trang bị cho họ đầu nối HDMI là đủ. Chúng tôi hy vọng rằng quan điểm này sẽ thay đổi, vì DisplayPort có thể cung cấp ít nhất nhiều giá trị cho người tiêu dùng bình thường như những gì nó đã cung cấp cho người dùng doanh nghiệp từ lâu.

HDMI vẫn tiếp tục tồn tại và chúng tôi khá vui mừng về điều đó, nhưng đã đến lúc ngành công nghiệp máy tính phải có cái nhìn tích cực hơn với tiêu chuẩn DisplayPort.

Bạn có cần DisplayPort không?

Như chúng tôi đã nói trước đó, chuẩn HDMI có mặt khắp nơi. Giao diện này có mặt trên hầu hết mọi bảng điều khiển tivi và mọi màn hình máy tính tiêu dùng sẽ được trang bị nó. Bạn cũng có thể tìm thấy nó trên hầu hết các card video nhúng, trên máy tính xách tay, các bộ phận hệ thống của máy tính đúc sẵn và trong mọi máy tính tất cả trong một.

Nhưng màn hình, máy tính để bàn và monoblock cấp cao hơn sẽ được trang bị đầu nối DisplayPort ngoài HDMI. Đối với máy tính xách tay, tất nhiên, chúng gặp phải tình trạng thiếu không gian để chứa các đầu nối. Tuy nhiên, những mẫu máy hướng đến doanh nghiệp đắt tiền hơn cũng sẽ được trang bị giao diện DisplayPort.

Nếu dự định sử dụng máy tính xách tay của mình với màn hình đứng, bạn sẽ không hối hận khi trả thêm một chút cho mẫu máy được trang bị đầu nối DisplayPort. Khả năng hỗ trợ nhiều màn hình cùng lúc và khả năng kết nối hầu như mọi loại màn hình thông qua bộ điều hợp rẻ tiền mang lại sự linh hoạt hơn đáng kể so với chỉ riêng HDMI có thể mang lại.

Chúng ta đang sống trong thời đại phát triển công nghệ. Vào thế kỷ trước, một cuộc bùng nổ công nghiệp xảy ra và nhân loại bắt đầu lao động và phát triển với tốc độ không thể tưởng tượng được. Đặc biệt, một loại công nghệ như công nghệ máy tính đã xuất hiện. Chúng cũng đang phát triển rất nhanh và có thể cứ sau 10 năm lại xuất hiện những sản phẩm hoàn toàn mới làm thay đổi nhận thức về thế giới này. Nhân loại đã tồn tại lâu hơn những màn hình CRT dày và chuyển sang màn hình LCD nhỏ gọn hơn và tốt hơn. Công nghệ analog nhường chỗ cho kỹ thuật số và VGA cũ được thay thế bằng DVI, HDMI, displayport, v.v.

Các giao diện kỹ thuật số phổ biến nhất là DVI và HDMI. HDMI có mặt trên tất cả các màn hình, card màn hình và TV hiện đại và là viết tắt của “giao diện đa phương tiện độ nét cao”. HDMI thực sự được tạo ra để sử dụng hàng ngày. HDMI có khả năng truyền đồng thời cả âm thanh và video, đó là lý do chính khiến tiêu chuẩn này trở nên phổ biến.

Displayport, mặc dù ít phổ biến hơn nhưng lại rất giống với HDMI về khả năng mà nó mang lại, nhưng vượt trội hơn về một số mặt. Nó có băng thông rộng hơn, có nghĩa là displayport có thể tạo ra hình ảnh tốt hơn hơn HDMI.

Displayport lần đầu tiên được ra mắt thế giới vào tháng 5 năm 2006 và đã được đặt nhiều hy vọng kể từ khi thành lập. Trong ngành công nghiệp máy tính, displayport đang phát triển nhảy vọt trong khi HDMI chỉ mới bước đi những bước thử nghiệm. Displayport 1.2, đó là công bố ngày 2 tháng 4 năm 2007. Kể từ ngày này, các nhà sản xuất màn hình và card màn hình đã xem xét kỹ hơn giao diện này và bắt đầu trang bị cho thiết bị của họ giao diện này. Chúng ta hãy nghiên cứu điều này giao diện sử dụng displayport 1.2 làm ví dụ.

Thông số kỹ thuật Displayport 1.2

Thiết bị kỹ thuật

Hãy chuyển sang phần mô tả kỹ thuật của thiết bị có đầu nối này.

Displayport 1.2 bao gồm 3 kênh dữ liệu:

  • kênh chính;
  • kênh bổ sung;
  • kênh liên lạc với màn hình.

Kênh chính

Kênh chính truyền tất cả thông tin đồ họa từ card màn hình đến màn hình. Thông tin trên kênh này chỉ di chuyển một chiều, tức là thông tin chỉ di chuyển từ card màn hình sang màn hình. TRONG truyền dữ liệu Có thể sử dụng từ một đến bốn dòng và mỗi dòng có thể hoạt động ở cả tần số thấp và cao. Ở tần số giảm, tốc độ truyền dữ liệu trên mỗi đường là 1,62 Gbit/s trên mỗi đường và ở tốc độ tăng lên - 2,7 Gbit/s trên mỗi đường.

Hoàn toàn không cần thiết phải liên tục sử dụng cả bốn dòng cùng một lúc. Đối với tải nhỏ, có thể sử dụng một hoặc hai dòng và khi cần tốc độ, tất cả các dòng đều được sử dụng. Displayport 1.2 có thể truyền hai loại bảng màu - RGB hoặc thành phần.

Ngoài ra trên kênh chính thông tin được thực hiện dưới dạng các gói vi mô 32 hoặc 64 ký tự. Tại thời điểm xóa tín hiệu dọc hoặc ngang (thay đổi khung hình), giá trị của các gói vi mô này sẽ về 0. Hoặc một tín hiệu âm thanh có thể được truyền đi vào thời điểm này.

Kênh bổ sung

Kênh bổ sung là hai chiều, bán song công, nghĩa là cả màn hình và card màn hình đều có thể giao tiếp với nhau, nhưng chúng chỉ có thể thực hiện việc này luân phiên. Tại thời điểm yêu cầu được truyền từ máy tính tới màn hình, màn hình không thể nói gì với máy tính. Trong thiết bị kênh bổ sung có phân cấp quản lý. Do đó, card màn hình được gọi là Master và màn hình Slave tuân theo nó, có nghĩa là màn hình không thể truy cập vào máy tính một cách đơn giản mà nó chỉ đáp ứng các yêu cầu của nó.

Dữ liệu qua kênh bổ sung chỉ có thể được truyền ở tốc độ 1 Mbit/s trên chiều dài hơn 15 mét. Mỗi yêu cầu mất không quá 500 μs và dữ liệu được truyền theo gói 16 byte.

Mục đích chính của kênh bổ sung:

  • Chuyển thông tin EDID. EDID được sử dụng để nhận dạng các đặc tính kỹ thuật của màn hình, số kiểu máy và thông tin kỹ thuật.
  • Truyền thông tin DPCD (từ dữ liệu cấu hình cổng hiển thị tiếng Anh). Dùng để cấu hình và quản lý cổng displayport 1.2.
  • Truyền thông tin MCCS (từ bộ lệnh và điều khiển màn hình tiếng Anh). Cần thiết để điều khiển và truyền lệnh đến màn hình. Ví dụ: để thay đổi độ phân giải hoặc tăng tần số quét dọc.

Kênh liên lạc với màn hình

Kênh liên lạc với màn hình là kênh logic, được sử dụng để nhận biết khi nào màn hình được bật và tắt hoặc để tạo yêu cầu từ màn hình đến máy tính. Có hai kết quả của các sự kiện liên quan đến hoạt động của kênh này:

  1. Giá trị của kênh này trở thành 0 trong khoảng thời gian từ 0,5 đến 1 ms. Đồng thời, máy tính hiểu rằng cần phải sửa một số dữ liệu liên quan đến màn hình và bắt đầu sửa chúng.
  2. Giá trị của kênh này trở thành 0 trong hơn 2 ms. Điều này cho biết khi nào màn hình được kết nối hoặc ngắt kết nối với máy tính.

Ngoài tiêu chuẩn displayport thông thường, còn có tiêu chuẩn displayport mini, là phiên bản nhỏ hơn của đối tác của nó, đồng thời sở hữu tất cả các tính năng của nó. Chuẩn mini displayport được Apple phát triển và giới thiệu. Nó xuất hiện lần đầu tiên trong máy tính xách tay và màn hình của họ và nổi tiếng với các đặc điểm về kích thước.

Gần đây, công chúng đang tập trung chú ý vào độ phân giải và chất lượng hình ảnh cực cao. Nhưng các giao diện video phổ biến như dvi, HDMI không thể mang được độ phân giải cực cao như vậy và do đó, trong tương lai gần, displayport có thể sẽ phát triển mạnh mẽ, bởi thông số kỹ thuật displayport mới nhất số 1.4 có khả năng mang tín hiệu có độ phân giải 7680x4800 ở tần số là 60 hertz, trong khi thông số kỹ thuật HDMI mới nhất không có khả năng này. Nó chỉ có thể hoạt động với độ phân giải tối đa 3840x2160 với tần số 60 hertz.

Để kết luận, chúng tôi chỉ ra rằng đầu nối displayport là giao diện kỹ thuật số hiện đại nhất có khả năng truyền hình ảnh độ phân giải cực cao. Ngoài ra, cổng hiển thị được lắp ráp rất tốt và có thể phục vụ chủ nhân của nó trong thời gian rất dài. Giao diện này sẽ đáp ứng nhiều hơn mọi nhu cầu của bất kỳ người dùng nào.