– принципиально новый тип цифрового интерфейса для связи видеокарт с устройствами отображения, предназначен для замены как интерфейса DVI, используемого для подключения внешних , так и LVDS, используемого для подключения встроенных дисплеев портативных устройств ( , PDA и т.п.).

Несмотря на большие возможности, DisplayPort не заменит HDMI: эти два стандарта ориентированы на разные сегменты рынка: HDMI – на бытовую аудио-видео аппаратуру, а DisplayPort – на компьютеры и профессиональное оборудование.

Наиболее популярная на момент написания FAQ версия стандарта DisplayPort 1.1 была утверждена ассоциацией VESA в марте 2008 года, дальнейшее описание относится именно к этой версии стандарта.

Основные технические спецификации интерфейса:

• Скорость передачи данных до 8.64ГБит/cек (по кабелю длиной до 3м), что позволяет, например, поддерживать такие видеорежимы, как 2560 x 1600 x 60 кадр/cек с 30-ти битным цветом или 4096 x 2160 x 24 кадр/сек с 36 битным цветом. С кабелем максимально возможной длины 15м используется ограниченная скорость передачи, не уступающая DVI Single Link, т.е., поддерживается, например, такой режим как FullHD 1920 x 1080 x 60 кадр/сек с 24 битным цветом.
• Поддержка глубины цветопередачи до 16 бит на цветовую компоненту, т.е. при наличии соответствующей поддержки со стороны видеокарты и возможно отображение 48 битного цвета. (Существующие реализации уже позволяют использовать 30-битный цвет)
• Обратная совместимость достигается возможностью использовать имеющиеся линии передачи данных для сигналов DVI или VGA, а для подключения к устройствам с такими разъёмами используются переходники.
• В качестве среды передачи используется медная витая пара, но возможно применение оптоволокна.
• Поддержка двух технологий защиты передаваемого контента – HDCP и более продвинутого DPCP.
• Допускается горячее подключение.
• Передача аудио(опционально):до 8 каналов, до 192КГц/16 или 24бит LPCM, максимальный суммарный битрейт 6.1 Мбит/сек

На сегодняшний день наиболее популярным интерфейсом для трансляции цифровых видео- и аудиоданных от ПК к монитору (телевизору) является HDMI. ПК, лептопы и даже некоторые мобильные девайсы поддерживают данную технологию. Тем не менее по заявлениям специалистов у HDMI интерфейса имеется серьезный конкурент в лице DisplayPort. Что это такое и какие у него преимущества?

Что такое DisplayPort? DP – это один из интерфейсов, который используется для трансляции видео- и аудиоданных. Чем данный стандарт отличается от HDMI, который на данный момент завоевал рынок? В этом мы и попробуем разобраться.

Разъемы

Первое, на что стоит обратить внимание — разъем. HDMI-интерфейс имеет 19 контактов, которые предназначены для трансляции информации. При этом разъемы, разработанные по данной технологии, имеют 4 варианта:

• A. Самый распространенный форм-фактор. Применяется почти во всех ПК, лептопах, дисплеях и пр. Среди этих четырех видов является наиболее габаритным.
• C. Мини-вариант, который применяют в лептопах, нетбуках, а также планшетах.
• D. Микро-вариант, который используют для передачи информации в портативных устройствах. То есть данный форм-фактор можно встретить в смарфтонах, КПК и т.д.
• E. Используется исключительно в автомобилях. Благодаря данному разъему можно подключить девайс к бортовому компьютеру машины. Среди особенностей данного форм-фактора стоит выделить: защиту от температурного перепада, влаги и вибрации, которую производит двигатель авто.

Что касается DisplayPort, то у данного интерфейса имеется 20 контактов. При этом разъемы, разработанные по данной технологии, имеют всего две разновидности:

• DisplayPort. Стандартный полногабаритный интерфейс. Применяется в ПК, лептопах, телевизорах. Если проводить аналогию с HDMI, то данному разъему в соответствие можно поставить интерфейс А-типа.
• Mini DisplayPort. Уменьшенная версия интерфейса. Как правило, встречается на планшетах, малогабаритных ноутбуках. Если говорить о характеристиках, то в этом плане Mini DisplayPort схож с HDMI разъемом C-типа.

Одна из главных особенностей этого разъема, отличающая данный интерфейс от того же HDMI – элемент блокировки. Он присутствует почти на всех полногабаритных разъемах. В версии Mini блокировка встречается реже, так как установка механизма на маленький порт попросту нецелесообразна.

Кабель

Крайнее обновление HDMI произошло в 2010. Обновленному интерфейсу удалось решить проблемы с трансляцией аудио- и видеоданных. Производство кабелей по старому стандарту было прекращено. Устаревшие версии HDMI теперь не продаются. Тем не менее у многих пользователей имеются кабели старого образца. Причем внешне они почти не отличаются от новых. Из-за этого может возникнуть целый ряд трудностей.

На данный момент в продаже имеется 4 типа кабелей для HDMI-интерфейсов:

• HDMI Standard. Наиболее распространенный тип. Данный кабель поддерживает передачу изображений с разрешением 720 на 1080.
• HDMI Standard and Ethernet. В плане качества изображение ничем не отличается от предыдущей модели. Единственное отличие заключается в том, что данный стандарт, как можно понять по названию, поддерживает интернет-технологии.
• Высокоскоростной HDMI. Поддерживает аудио- и видеоданные с Ultra HD разрешением (4096 на 2160). Как правило, данный кабель используется профессиональными дизайнерами, которые работают с компьютерной графикой. Высокоскоростной HDMI востребован среди владельцев 4К телевизоров, которые хотят насладиться играми и фильмами в хорошем качестве. Однако, поддержка Ultra HD у кабеля хромает. Порой частота трансляции может опускаться до показателя в 24 Гц. Этого достаточно для просмотра видеозаписей. Однако играть с такой низкой частотой некомфортно.
• Высокоскоростной HDMI and Ethernet. Все что сказано о высокоскоростном HDMI справедливо и для данного типа. При этом кабель HDMI and Ethernet поддерживает Интернет-соединение и трехмерные видеозаписи.

Стоит подметить, что данные кабели поддерживают особую функцию под названием ARC. Благодаря ей можно одновременно передавать звук и изображение. То есть нет нужды в использовании дополнительных гарнитур.

Что насчет DisplayPort? Существует лишь одна вариация кабеля (так называемая версия 1.2). Считается, что в плане качества DisplayPort наголову выше HDMI. Кабель DP транслирует видеоданные с разрешением 3840 на 2160. Качество при этом не падает (частота держится на уровне 60 Гц). Кроме этого, DisplayPort способен передавать трехмерные видеоролики. Еще одно достоинство – совместимость с различными разъемами. DP кабель может взаимодействовать со стандартами DVI, HDMI, VGA.

Среди минусов – проблемы с воспроизведением аудиодорожки. Это вполне закономерно, ведь у DP нет встроенного ARC. Дабы исправить этот недостаток необходимо покупать специализированную звуковую гарнитуру. Кроме этого, рассматриваемый стандарт не поддерживает интернет.

Потоки

HDMI-интерфейсы не поддерживают многопоточность. Это значит, что одновременный вывод данных возможен лишь на один дисплей. Рядовому юзеру этого хватит. Однако профессиональным дизайнерам и заядлым геймерам подобного функционала может быть недостаточно.

В этом плане DS явно превосходит конкурента. Ведь данный стандарт поддерживает многопоточность. То есть информация может быть выведена сразу на несколько дисплеев. Однако стоит подметить, что количество подключенных мониторов обратно пропорционально качеству изображения. Например, если надо вывести информацию в разрешение Ultra HD, то подключить больше 2 экранов не удастся. В случае если возникла необходимость в трансляции сразу на 4 дисплея, придется выводить картинку в формате Full или же HD.

Что выбрать?

После прочтения статьи назревает вполне закономерный вопрос – что лучше HDMI или DisplayPort? Тут все зависит от ваших целей. В случае если вы занимаетесь графикой, моделированием трехмерных объектов или же просто являетесь заядлым геймером, то в таком случае стоит обратить внимание на устройства с DisplayPort интерфейсами. Если же вы рядовой юзер и не требуете от ПК много, то HDMI разъема вам будет вполне достаточно.

В последнее время интерфейс DisplayPort все активней вытесняет старые способы подключения мониторов и других дисплеев. Например, производители видеокарт все чаще используют именно его вместо классического DVI-интерфейса. В этой статье мы расскажем о том, что такое DisplayPort, как он развивался и чем он отличается от своих конкурентов.

DisplayPort или DP – это цифровой интерфейс для подключения дисплеев позволяющий передавать видео изображение и звук. Интерфейс DisplayPort используется для подключения к компьютеру или домашнему кинотеатру мониторов, телевизоров, проекторов и других устройств для вывода изображения. Данный стандарт был принят в 2006 году организацией VESA, которая занимается стандартизацией в области видео электроники, и сейчас считается наиболее современным и актуальным среди всех интерфейсов для передачи цифрового видео изображения.

Основной особенностью и преимуществом интерфейса DisplayPort является то, что он передает информацию в виде пакетов, также как это происходит в таких интерфейсах как Ethernet, или . Среди всех интерфейсов, которые используются для подключения дисплеев, такой подход используется впервые. Пакетная передача позволяет передавать изображение высокого разрешения без применения большого количества контактов. Также данный подход делает DisplayPort расширяемым, это означает, что в новых версиях интерфейса могут быть добавлены новые возможности без значительных изменений на физическом уровне.

Интерфейс DisplayPort может применяться для одновременной трансляции как видео, так и аудио-потока. При этом каждый из этих потоков не является обязательным и может использоваться самостоятельно. Это означает, что с помощью DP вы можете передать на монитор или телевизор видео со звуком, видео без звука или только звук (без изображения). Для передачи видеопотока может использоваться от 6 до 16 бит на цветовой канал, а для передачи аудио-потока может использоваться до 8 каналов 24-бит 192 кГц.

История развития DisplayPort

С момента появления интерфейса DisplayPort, вышло несколько версий стандарта, которые отличаются скоростью передачи данных и набором возможностей.

• Версии 1.0, 1.1 и 1.1a (2006-2008 годы) . Обеспечивают максимальную пропускную способность 10,8 Гбит/с и скорость передачи данных 8,64 Гбит/с. Длина кабеля до 2-х метров с возможность использования волоконно-оптические линий связи, которые значительно увеличивают длину кабеля без ухудшения качества изображения.
• Версия 1.2 (2010 год) . Обеспечивает вдвое большую эффективную полосу пропускания (до 17,28 Гбит/с). Также версия 1.2 принесла повышение разрешения, глубины цвета, поддержку дополнительных цветовых пространств и другие улучшения.
• Версия 1.2a (2013 год) . Внедряет поддержку адаптивной синхронизации VESA, что позволяет улучшить стабильность изображения в компьютерных играх.
• Версия 1.3 (2014 год). Увеличивает общую пропускную способность передачи данных до 32,4 Гбит/с, также данная версия приносит поддержку новых разрешений, вплоть до 8К с частотой 30 Гц.
• Версия 1.4 (2016 год) . Внедряет поддержку технологии Display Stream Compression (DSC), которая позволяет сжимать изображения без потери качества, и новые режимы работы, вплоть до 8К с частотой 60 Гц.

На данный момент DisplayPort 1.4 является самой новой и актуальной версией. Но, уже ведется разработка новой версии стандарта, которая должна принести очередное удвоение пропускной способности интерфейса (до 64,8 Гбит/с).

Поддерживаемые разрешения экрана

Интерфейс DisplayPort поддерживает достаточно широкий набор разрешений и частоты обновления экрана. В нижеприведенной таблице вы можете ознакомиться с их полным списков в зависимости от версии стандарта.

Чем DisplayPort отличается от HDMI

На данный момент одним из наиболее распространенных интерфейсов для подключения дисплеев является интерфейс HDMI. Сейчас этот интерфейс используется практически во всех устройствах, которые могут передавать или воспроизводить видео изображение. Поэтому и DisplayPort сравнивают в основном именно с HDMI.

Главное отличие HDMI и DisplayPort заключается в их области применения. Хотя HDMI и используется в компьютерной технике, но его основное предназначение это мультимедиа устройства, домашние кинотеатры, Blu-Ray проигрыватели, проекторы и другие подобные устройства. Основное предназначение DisplayPort – это компьютерная техника (персональные компьютеры, ноутбуки и т.д.).

Еще одно важное отличие, DisplayPort – менее зависим от кабелей, чем HDMI. Если для работы HDMI очень важно иметь кабель подходящей версии, то в случае с DP это не так критично. Все кабели DisplayPort поддерживаются всеми устройствами DisplayPort, вне зависимости от версии интерфейса на каждом устройстве или уровня сертификации кабеля. Все возможности DisplayPort доступны при использовании любого кабеля DisplayPort. Единственное ограничение – поддержка скорости передачи. Кабели с низкой скоростью передачи могут ограничивать максимально возможное разрешение или частоту обновления экрана.

Также DP более предпочтителен для любителей компьютерных игр. Этот интерфейс поддерживает адаптивные технологии синхронизации AMD FreeSync и Nvidia G-Sync, в то время как HDMI поддерживает только AMD FreeSync.

Сегодня мне хотелось бы рассказать о современных стандартах подключения электроники, используемых по всему: DisplayPort и HDMI. В этом обзоре мы расскажем о ключевых особенностях данных интерфейсов, их достоинствах и недостатках.

Сравнивать будем актуальные версии (на данный момент) интерфейсов - DisplayPort 1.3 и HDMI 2.0.

Преимущества DisplayPort 1.3

С точки зрения производительности DisplayPort 1.3 имеет несколько ключевых преимуществ. Во-первых, полоса пропускания значительно выше, чем у HDMI. Это означает, что DisplayPort поддерживает более высокое разрешение. Например, 8K UHD (7680×4320 = 33,177,600 пикселей) при частоте 60 Гц. Разрешение 8K превосходит стандарт 4K (4096x2160), приблизительно, вдвое по каждой стороне кадра. Его можно представить как 1080p формат, объединенный 4 раза по вертикали и горизонтали:

Ширина: 1920 × 4 = 7680
Высота: 1080 × 4 = 4320

HDMI 2.0 таким результатом похвастаться не может. На 60Гц здесь поддерживается только 4K.

Во-вторых, DisplayPort 1.3 обладает способностью передавать несколько видеопотоков по одному кабелю. Специальная функция MST позволяет передавать изображение сразу на несколько мониторов/ТВ-панелей, последовательно соединенных друг с другом. Хотя, нужно обязательно отметить, что тут существуют ограничения в отношении числа экранов и разрешения.

В-третьих, DisplayPort (тип "Стандарт") имеет возможность простой фиксации разъемов, благодаря чему, кабель из гнезда случайно не выпадет, даже если кто-то дернет (или зацепится) за кабель. HDMI не имеет такого замка у своих разъемов, хотя некоторые производители выпускают оборудование с резьбой для специального крепления, которое предусматривают многие производители HDMI кабелей. Однако какого-то общего стандарта здесь нет.

В заключении, стоит отметить, что до недавнего времени у DisplayPort было еще одно преимущество – отсутствие необходимости в лицензировании, т.е. возможность бесплатного использования для производителей электроники. Но с марта 2015 года ситуация изменилась. Теперь выплаты составляют 20 центов за каждое устройство. Производители устройств с HDMI выплачивают ежегодно 10000 долларов, плюс минимум 4 цента за каждое устройство (15 центов, если не указан логотип HDMI на продукте и в рекламных материалах).

Преимущества HDMI

HDMI 2.0 имеет два основных преимущества по сравнению с DisplayPort 1.3. Во-первых, максимальная длина HDMI кабель намного выше, чем у конкурента. Передача разрешения 1920х1080 на расстояние в 30 метров для HDMI не является проблемой. А более низкое разрешение можно передавать и на 40 метров!

Даже 4K легко передать на 10 метров с самым простым кабелем. А вот DisplayPort сигнал любого разрешения гарантированно может передать лишь на 3 метра! Современные и более дорогие решения, показывают чуть более лучшие результаты, но и здесь все будет зависеть от разрешения и глубины цвета.

И, наконец, пожалуй, самое главное: HDMI имеет несравнимо большую базу поддерживаемых устройств. Подавляющее большинство бытовой и профессиональной электроники имеет «на борту» HDMI разъем A, C или D типа (как выбрать HDMI кабель).

Телевизоры, панели, мониторы, видео стены, компьютеры, ноутбуки, планшеты, игровые приставки, DVD и Blu-Ray, медиаплееры, фото и видео аппаратура, смартфоны и многое-многое другое оборудование оснащают HDMI интерфейсом. Даже компания Apple, которая еще совсем недавно выпускала свои компьютеры и ноутбуки только с DisplayPort’ом, перешла на использование HDMI.

Ну, а что же DisplayPort? Сейчас этот интерфейс имеют лишь некоторые ПК и мониторы. Еще некоторые производители больших дисплеев и видеокарт продолжают использовать его, видимо, ориентируясь на разрешение 8K, надеясь, что в скором будущем оно будет крайне актуальным для устройств воспроизведения с большой диагональю.

Посмотрим на итоговую таблицу:

Заключение

Что же в итоге? Кто победил? Давайте разберем по пунктам и поразмышляем…

1. Разрешение . 8K – это хорошо, но для чего такое разрешение? Для домашнего применения это сверх избыточные показатели! 95%-м пользователей в домашних условиях и 80%-м профессиональных пользователей - это ни к чему. 4K – сейчас перебор, а уж 8K тем более! Так что, это преимущество DisplayPort, в настоящее время, можно не учитывать.
2. Несколько видеопотоков . Возможность передачи нескольких видеопотоков по одному кабелю – полезная функция, но на сколько часто это может быть полезно?
3. Дополнительная фиксация соединений . Этот плюс DisplayPort весьма сомнительный. Представим ситуацию, с которой все сталкивались: вы оступились/не заметили и дернули кабель, подключенный, скажем, к монитору. Что будет? Если кабель не зафиксирован в разъеме, он попросту отсоединится. Изображение пропадет. Соглашусь, порой, это серьезная проблема, но все же легко поправимая. А что будет, если тот же кабель крепко зафиксирован? Вы рискуете попросту уронить монитор и разбить его! Думайте сами, это плюс или минус конструкции.
4. Длина кабеля . Как много у вас дома/на работе устройств, поддерживающих HD? И как много из них вы можете использовать на расстоянии 3 метров от телевизора/панели/монитора? Согласитесь, такое ограничение весьма серьезный недостаток. Быть жестко привязанным к чему-либо в век беспроводных технологий – это огромный минус! Тут DisplayPort сильно подкачал…
5. Поддержка . О том, что DisplayPort очень перспективный интерфейс говорят еще с 2006 года (http://www.3dnews.ru/165239). Но до сих пор, HDMI является одним из самых распространенных типов коммутации, и ведущие производители техники (даже не смотря на дополнительные траты за лицензирование) продолжают компоновать им свои новые устройства, чего не скажешь о DisplayPort. И даже если завтра ситуация в корне переменится, пройдет еще ни один год, прежде чем старые устройства уйдут с рынка и сменятся на новые.

Думаю, что последние 2 пункта – это, пожалуй, самый серьезный недостаток DisplayPort. HDMI интерфейс их лишен.

Внимание! Данный контент является авторским. Копирование допускается только с разрешения администрации сайта и только с указанием автора и ссылки на первоисточник!
С условиями копирования можно ознакомиться в разделе .

Лет 10 назад – что для компьютерной техники означает в прошлом веке – для соединения системного блока ПК с монитором использовался интерфейс VGA, разработанный компанией IBM ещё в 1987 г. Компьютер – цифровое устройство, а кинескопный монитор – аналоговое, поэтому видеокарта ПК формировала аналоговый выходной видеосигнал, который с помощью интерфейса VGA и передавался монитору. Это всех устраивало, тем более что стандартной диагональю монитора было 14, 15, потом 17 дюймов, и полосы пропускания VGA хватало для передачи сигнала с требуемым разрешением и частотой кадровой развёртки.

С появлением жидкокристаллических мониторов ситуация изменилась. LCD монитор – это цифровое устройство, но у пользователей в ПК стояли в основном видеокарты с интерфейсом VGA, да и производители видеокарт не сразу перестроились. Поэтому в первые LCD мониторы устанавливали интерфейс VGA и аналого-цифровой преобразователь.

DVI – это полностью цифровой интерфейс, который был предназначен для связи системных блоков с мониторами, а потому передача звука не предусматривалось, и расстояние, на которое можно было передавать сигнал, было небольшим, всего несколько метров.

Возникла странная ситуация: аналоговый сигнал существовал только в кабеле, соединяющем видеокарту с монитором. Ясно, что такая ситуация инженеров не устраивала, и они задумались о создании нового цифрового интерфейса. Такой интерфейс был разработан консорциумом Digital Display Working Group и получил название DVI (Digital Video Interface, Цифровой видео интерфейс). Первая версия интерфейса была представлена в 1999 г.

Это уже был полностью цифровой интерфейс, но изначально он предназначался именно для связи системных блоков с мониторами, а потому передача звука не предусматривалось, и расстояние, на которое можно было передавать сигнал, было небольшим, всего несколько метров, а если требовалось большее расстояние, нужно было использовать т.н. активные удлинители интерфейса.

С 2008 г. через DVI с определёнными ограничениями и оговорками стало возможно передавать звук.

Интерфейс DVI выпускается в двух вариантах: DVI-I и DVI-D. Первый вариант допускает передачу сигнала VGA, но одновременная передача аналогового и цифрового сигнала невозможна: либо-либо.

Внедрение интерфейса HDMI, в отличие от DVI объясняется не только и не столько техническими причинами. Собственникам мультимедийного контента требовалось защитить его от несанкционированного копирования

DVI был спроектирован с запасом на будущее: Он существовал в варианте Single Link и Dual Link с удвоенной полосой пропускания, однако, как это часто бывает в хайтеке, все возможности DVI оказались невостребованными, потому что на смену ему пришёл новый интерфейс HDMI (High Definition Multimedia Interface - интерфейс для мультимедиа высокой чёткости). Первая версия интерфейса была представлена в 2002 г., а в прошлом году появилась актуальная на сегодняшний день версия 2.0.

Однако внедрение интерфейса HDMI, в отличие от DVI объясняется не только и не столько техническими причинами. Собственникам мультимедийного контента требовалось защитить его от несанкционированного копирования, поэтому в HDMI была включена система HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection, Защита широкополосного цифрового контента). По замыслу разработчиков, цифровой контент высокого разрешения не может выходить за пределы обрабатывающих его устройств в незашифрованном виде. Это решение создало изрядные проблемы пользователям, но, главное, система HDCP требует лицензионных отчислений: минимум 4 цента за каждое устройство (15 центов, если не указан логотип HDMI на продукте и в рекламных материалах). А если учесть количество лицензий в типичной мультимедийной системе, недовольство производителей понятно (рис. 2).

Возникла ситуация, напоминающая давний конфликт между стандартами IEEE-1394 и USB, когда неразумная лицензионная политика Apple привела к повсеместному отказу от этого технически очень хорошего (на то время) стандарта.

Вот и сейчас произошло нечто похожее. В 2007 г. VESA представила спецификацию 1.1 интерфейса DisplayPort, который технически совершеннее HDMI, а главное, не требует никаких лицензионных отчислений. Результат не замедлил сказаться. До лета 2011 г. DisplayPort являлся стандартом для новых продуктов семейства Apple Macintosh. Мониторы Apple последнего поколения (Apple LED Cinema Display) поддерживали исключительно вход DisplayPort. Компьютеры MacBook, MacBook Pro, MacBook Air имеют выход DisplayPort, к которому через специальный адаптер может также подключаться монитор DVI или VGA. Компьютеры Mac mini имеют выходы DisplayPort и DVI. К настоящему времени Mini DisplayPort заменён на аналогичный по внешнему виду, но более совершенный интерфейс Thunderbolt, который является обратно совместимым с ним.

В 2007 г. VESA представила спецификацию 1.1 интерфейса DisplayPort, который технически совершеннее HDMI, а главное, не требует никаких лицензионных отчислений.

DisplayPort поддерживают такие известные производители как 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 и Tyco Electronics.

Рассмотрим интерфейс DisplayPort более подробно.

Рис. 2. Количество лицензий в типичной мультимедийной системе

Прежде всего, отметим, что этот интерфейс ориентирован на LCD-дисплеи, видеопроекторы, и видеокарты ПК. Не исключено, что со временем DisplayPort вытеснит HDMI.

И, хотя DisplayPort имеет свою собственную систему защиты DPCP, он также поддерживает HDCP версии 1.3, что позволяет подключаться к устройствам BluRay и получать доступ к защищённому контенту.

DisplayPort работает с пониженными напряжениями, что способствует пониженному энергопотреблению. Это, в свою очередь снижает уровень электромагнитных помех и улучшает электромагнитную совместимость устройств. К преимуществам нового интерфейса перед DVI и VGA можно отнести:

• поддержку двустороннего обмена;
• высокую производительность (пропускная способность свыше 1 Гбайт/с), которая выше чем у Dual Link DVI;
• наличие уникальной микро-пакетной архитектуры;
• опциональная поддержка аудио-функций;
• наличием простой и удобной защёлки на разъёме, неизвестно почему отсутствующей в HDMI.

Общие сведения

Интерфейс DisplayPort включает в себя три канала передачи данных (рис.3):

• основной канал (Main Link);
• дополнительный канал (AUX CH – Auxiliary channel);
• линия «горячего подключения» (HPD – Hot Plug Detect).

Рис.3 Интерфейс DisplayPort состоит из трёх каналов передачи данных

Основной канал

Основной канал предназначены для передачи графической информации. Этот канал состоит из четырёх линий, каждая из которых представляет собой дифференциальную пару. Поддерживаются две скорости передачи данных по основному каналу: 2,7 Гбит/с и 1,62 Гбит/с (на каждую линию). Пропускная способность интерфейса для каждого из этих двух режимов, с учётом количества задействованных линий, дана в табл.1.

Таблица 1. Пропускная способность интерфейса Display Port

Данные по линиям основного канала передаются последовательно, а использование дифференциальных пар повышает помехозащищённость линий. Данные, передаваемые по линиям основного канала, кодируются либо в формате RGB, либо в формате Y/C.

В зависимости от режима работа, выбранной кодировки цвета (RGB или Y/C), а также глубины цвета, может быть задействовано разное количество линий основного канала (1, 2 или 4) – см. табл.2.

Таблица 2. Зависимость количества линий основного канала от режима работы

Канал Main Link является однонаправленным, т.е. данные по нему передаются только в направлении от источника сигнала к дисплею.

Все данные, передаваемые по главным линиям, упаковываются в микро-пакеты, каждый из которых является единицей передачи (transfer unit). Каждый микро-пакет передаётся по своей линии канала Main Link. Длина микро-пакета находится в диапазоне от 32 до 64 символов. При разбивке потока данных на пакеты осуществляется их выравнивание под соответствующее количество символов путём заполнения пакета «дополнительными» символами. Так, например, если длина пакета задана в 32 символа, а реальный пакет состоит из 28 символов, то к нему добавляется ещё 4 символа.

В периоды горизонтального и вертикального гашения развёртки основной поток видеоданных прерывается, и практически все символы пакетов становятся «дополнительными». Такие пакеты могут быть замещены пакетами потока атрибутов, содержащих информацию о высоте, ширине и других параметрах изображения, передаваемого в основном потоке. Эта информация используется дисплеем. Кроме того, во время интервалов вертикального и горизонтального гашения могут передаваться пакеты аудио-потока.

В спецификации DisplayPort различают два типа символов: символы данных и управляющие символы. Управляющие символы вставляются в пакеты, состоящие из символов данных. В стандарте описывается девять управляющих символов, например, таких как: начало гашения, конец гашения, начало и конец данных и т.д.

Дополнительный канал

Дополнительный канал является двунаправленным полудуплексным. При передаче данных, устройством Master является передающее устройство (ПК), а устройством Slave – приёмное устройство (дисплей). Master инициирует транзакции дополнительного канала, формируя различные запросы, устройство Slave отвечает на запросы Master"а. Дисплей (устройство Slave) может управлять сигналом HPD, вызывая прерывание устройства Master, которое, в ответ, практически сразу же осуществляет на дополнительном канале транзакцию запроса. Именно таким образом дисплей может управлять процессами на шине дополнительного канала.

Дополнительный канал позволяет осуществлять передачу данных со скоростью 1 Мбит/с по кабелю длинной 15 м и даже больше. Дополнительный канал образован линиями одной дифференциальной пары, по которой передаются самосинхронизирующиеся данные. Каждая транзакция на канале занимает по времени не более 500 мкс, а максимальный размер пакета передаваемых данных составляет 16 байт. Все это позволяет избегать проблем, когда одно приложение подавляет работу другого приложения.

Основным назначением дополнительного канала является:

• передача данных EDID (Extended Display Identification Data, этот канал заменяет собой шину DDC, использующуюся для идентификации дисплеев и их настройки в соответствии со спецификацией Plug&Play);
• передача данных DPCD (DisplayPort Configuration Data), предназначенных для настройки и конфигурации самого интерфейса DisplayPort;
• передача данных MCCS (Monitor Command and Control Set), предназначенных для передачи команд, управляющих монитором (регулировка яркости, баланса цветов и т.п.).

Линия HPD

Сигнал HPD предназначен для определения моментов подключения и отключения дисплея. Сигнал HPD – это логический уровень с напряжением от 2,25 до 3,6 В. Логический уровень сигнала HPD управляется дисплеем. Низкий уровень соответствует возникновению событий, требующих реакции источника видеосигналов.

В зависимости от длительности, различают два варианта сигнала HPD:

• Если сигнал HPD устанавливается в низкий уровень на время от 0.5 до 1 мс, то это воспринимается как запрос на обслуживание. В этом случае устройство Master дополнительного канала осуществляет доступ к регистрам DPCD, считывает из них данные и корректирует соответствующим образом работу источника видеосигналов.
• Если сигнал HPD устанавливается в низкий уровень на время, большее чем 2 мс, то это воспринимается как событие горячего подключения/отключения. В результате, Master также осуществляет попытку обращения к регистрам DPCD для определения текущего статуса монитора.

В стандарте указано, что при определённых условиях (низкочастотные режимы) длина кабеля DisplayPort может достигать 15 м (режим с частотой кадра 50 Гц и при использовании всех четырёх линий основного канала).

На линии HPD и со стороны источника видеосигналов и со стороны монитора должен устанавливаться шунтирующий резистор (терминатор) сопротивлением не менее 100 кОм. Резисторы устанавливаются между линией HPD и «землёй».

Кабели

Интерфейсный кабель для DisplayPort выпускается в двух модификациях:

• кабель для высокочастотной передачи (2,7 Гбит/с на канал);
• кабель для низкочастотной передачи (1,62 Гбит/с на канал).

Длина соединительного кабеля при максимальных скоростях передачи данных должна составлять не более двух метров, что позволяет обеспечить гарантированную надёжность передаваемых данных. Но, в принципе, она может быть и больше, если использовать режимы работы с низким разрешением. В частности, в стандарте указано, что при определённых условиях (низкочастотные режимы) длина кабеля может достигать 15 м (режим с частотой кадра 50 Гц и при использовании всех четырёх линий основного канала). В стандарте регламентировано практически все – от типа материалов, используемых для изоляции, до взаимного положения жил кабеля внутри общей изоляции. Поэтому, если планируется использовать дисплеи с высоким разрешением и большой глубиной цвета, необходимо приобрести качественные кабели.

Как уже отмечалось выше, все информационные линии интерфейса выполнены в виде дифференциальных пар. Величина сигналов на этих дифференциальных парах зависит от частоты передачи данных, т.е. от режима работы. Однако размах сигналов на дифференциальных информационных линиях должен находиться в диапазоне от 0,4 В до 1,2 В (с учётом допусков от 0,34 В до 1,38 В). Согласно стандарту DisplayPort дифференциальные пары могут использоваться как в режиме переменного тока (AC), так и в режиме постоянного тока (DC). При работе в режиме DC дифференциальный сигнал изменяется относительно некого постоянного уровня, величина которого может достигать значения 3,6 В, т.е. соответствует напряжению питания (см. рис.4).

Рис. 4. Диаграммы сигналов в кабеле DisplayPort

Соединительные разъёмы

Соединительный разъем интерфейса DisplayPort похож на разъем USB (рис. 5). Основное отличие в том, что на разъёме DisplayPort больше (20) контактов. Разъёмы интерфейсов VGA, DVI и DisplayPort показаны на рис. 6.

Рис. 5. Кабельные вилка и розетка интерфейса DisplayPort

Рис.6. Сравнение разъёмов различных интерфейсов

На кабеле с двух сторон находятся своеобразные вилки. На блочной части устройств (на видеокарте и на дисплее) устанавливают розетки. Допускается горизонтальное и вертикальное размещение розеток (рис.7).

Рис. 7. Вертикальное и горизонтальное расположение блочных розеток DisplayPort

Разъём имеет ключ, т.е. подключить его неправильно невозможно. Контакты расположены в два ряда и со смещением рядов относительно друг друга.

В отличие от HDMI, разъём имеет защёлку (рис. 8).

Разъём имеет ещё одну важную особенность. При его подключении, так же как и в USB, разные группы контактов соединяются поочерёдно. Это обеспечивает возможность горячего подключения устройств без опасности повреждения схем статическим электричеством. Порядок подключения следующий:

1. Металлический экран разъёма.
2. Контакты заземления (GND), линия питания (DP_PWR) и общий провод для линии питания (Return DP_PWR).
3. Линии основного канала (ML_Lane), дополнительного канала (AUX_CH) и линия HPD.

Рис. 8. Защёлка разъёма DisplayPort

Назначение контактов разъёма показано на рис. 9.

Линии основного канала обозначаются ML_Lane0, ML_Lane1, ML_Lane2, ML_Lane3. Так как линии представляют собой дифференциальные пары, то в обозначении присутствуют ещё и символы (n) и (p), где (n) – это «-» дифференциальной пары, а (p) – «+». Линии дополнительного канала обозначаются AUX_CH (p) и AUX_CH (n), так как тоже являются дифференциальными.

Рис.9. Назначение контактов разъёма
(Нажмите на изображение для увеличения)

На разъем выведена линия питания, обозначаемая DP_PWR. На эту линию от устройства-источника видеосигналов подаётся напряжение величиной от 3 до 16 В. Величина максимального тока не должна превышать 500 мА. Линия DP_PWR может использоваться для питания маломощных устройств, подключённых к источнику сигнала или для питания отдельных цепей дисплеев. Устройства-приёмники (дисплеи) также могут подавать на эту линию питающее напряжение величиной +3,3 В с максимальным током также в 500 мА. Таким образом, интерфейс DisplayPort, подобно USB, можно использовать для подключения маломощных устройств, не имеющих собственного источника питания. Общим проводом для линии питания DP_PWR является контакт, обозначенный Return DP_PWR.

В стандартном кабеле сигнал DP_PWR может отсутствовать, т.е. конт.20 разъёма не будет задействован.

В настоящее время на рынке имеется множество переходников с одного интерфейса на другой (рис. 10, 11).

Рис. 10. Адаптер DVI-DisplayPort

Рис. 11. Адаптер HDMI-DisplayPort

Эксперты в области хайтека считают, что у интерфейса DisplayPort большое будущее. Так это или нет, покажет время. Возможно, что распространению интерфейса будет помогать сближение бытовой и вычислительной техники, в результате чего возникнет необходимость взаимного подключения самых разнообразных устройств, что ранее не учитывались разработчиками интерфейсов.