Цифровой интерфейс DisplayPort: рассматриваем в подробностях. Сравнение HDMI и DisplayPort

Стандарт обеспечивает одновременную передачу визуальной и звуковой информации по одному кабелю, он разработан для телевидения и кино, но и пользователи ПК могут использовать его для вывода видеоданных при помощи HDMI разъема.


HDMI - это очередная попытка стандартизации универсального подключения для цифровых аудио- и видеоприложений. Оно сразу же получило мощную поддержку со стороны гигантов электронной индустрии (в группу компаний, занимающихся разработкой стандарта, входят такие компании, как Sony » , Toshiba » , Hitachi » , Panasonic » , Thomson, Philips » и Silicon Image), и большинство современных устройств вывода высокого разрешения имеет хотя бы один такой разъем. HDMI позволяет передавать защищенные от копирования звук и изображение в цифровом формате по одному кабелю, стандарт первой версии основывается на пропускной способности 5 Гб/с, а HDMI 1.3 расширил этот предел до 10.2 Гб/с.

HDMI 1.3 - это последняя спецификация стандарта с увеличенной пропускной способностью интерфейса, увеличенной частотой синхронизации до 340 МГц, что позволяет подключать дисплеи высокого разрешения, поддерживающие большее количество цветов (форматы с глубиной цвета вплоть до 48-бит). Новой версией спецификации определяется и поддержка новых стандартов Dolby для передачи сжатого звука без потерь в качестве. Кроме этого, появились и другие нововведения, в спецификации 1.3 был описан новый разъем , меньший по размеру по сравнению с оригинальным.

В принципе, наличие разъема HDMI на видеокарте совершенно необязательно, его с успехом заменяет переходник с DVI на HDMI . Он несложен и поэтому прилагается в комплекте большинства современных видеокарт. Мало того - на видеокартах серии HDMI разъему востребована прежде всего на картах среднего и низшего уровней, которые устанавливают в маленькие и тихие баребоны, используемые в качестве медиацентров. Из-за встроенного аудио, видеокарты Radeon » HD 2400 и HD 2600 имеют определенное преимущество для сборщиков подобных мультимедийных центров.

По материалам с сайта компании iXBT.com

– 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

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:

Спецификация

Максимальное разрешение

4K @ 30Гц (HDMI 1.4a)
4K @ 60 Гц (HDMI 2.0)

4K @ 60 Гц (DP 1.2)
8K @ 30Гц (DP 1.3 4:4:4)
8K @ 60 Гц (DP 1.3 4:2:0)

Аудио Dolby, DTS, LPCM

Поддерживается

Поддерживается

Поддерживается

Поддерживается

Несколько видеопотоков (Multiple Video Streams)

Не поддерживается

Поддерживается

Блокировка соединители

Только специальные кабели
(редко встречаются)

Поддерживается

Максимальная длина кабеля

> 30 метров @ 1080p
> 10 метров @ 4K

3 метра максимум.

Передача на большее расстояние зависит от разрешения и глубины цвета.

Устройства, имеющие интерфейс

Очень распространенный интерфейс: бытовое и профессиональное аудио- видео- и фото- оборудование, телевизоры, мониторы и дисплеи, компьютеры и ноутбуки, мобильные девайсы и др.

Малораспространенный интерфейс: компьютеры и ноутбуки Apple (прежних поколений), некоторые настольные мониторы и дисплеи больших форматов.

Типы соединителей

HDMI тип "A": крупногабаритная техника, электронника
HDMI тип "С" (Mini): компактные носимые девайсы
HDMI тип "D" (Micro): смартфоры, планшеты, сверх компактные ноутбуки, фото и видео.

DP тип "Standard": мониторы, ТВ-панели, видеокарты
DP тип "Mini": ноутбуки

Плата за лицензию

Покупка лицензии + отчисления за каждое устройство

Отчисления за каждое устройство

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 .

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

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

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

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

Характеристики displayport 1.2

Техническое устройство

Перейдём к техническому описанию устройства этого разъёма.

Displayport 1.2 включает в себя 3 канала передачи данных:

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

Основной канал

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

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

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

Дополнительный канал

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

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

Основные предназначения дополнительного канала:

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

Канал связи с монитором

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

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

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

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

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