DisplayPort

Från Wikipedia, den fria encyklopedin
Hoppa till navigation Hoppa till sökning

DisplayPort är en universell, licensfri anslutningsstandard för överföring av digitala video- och ljudsignaler, standardiserad av Video Electronics Standards Association (VESA). Det huvudsakliga tillämpningsområdet är anslutning av datorskärmar till datorer eller bärbara datorer .

Låser DisplayPort -kontakt
Videoutgångar från ett grafikkort : högst upp till höger ett DVI -uttag,
under tre DisplayPort och ett HDMI -uttag (andra från vänster)

motivering

DisplayPort var ursprungligen utformat för att påskynda övergången till digitala gränssnitt, vilket är en förutsättning för högre bildkvalitet. Anslutningen tar också mindre plats än VGA och DVI och är därför bättre lämpad för bärbara enheter som bärbara datorer . Till skillnad från den konkurrerande HDMI -kontakten är plugganslutningen mekaniskt låst med två fjädrande hullingar som frigörs med en tryckknapp på kontakthuset.

Tekniskt ställer DisplayPort in på en huvudanslutning ( engelska huvudlänken) som består av en, två eller fyra spår ( spår 0 till spår 3) med hög bandbredd, låg latens , vilket endast tillåter ett dataflöde i en riktning. Version 1.0 stöder en videoström inklusive ljud.

DisplayPort 1.0 innehåller en ytterligare kanal (AUX-kanal, engelsk auxiliary ), som möjliggör en dubbelriktad anslutning med låg latens och konstant bandbredd för att styra enheter enligt VESA-standarderna E- DDC , E-EDID , DDC / CI och MCCS, bland andra saker möjliggör. Detta gör verklig plug and play möjlig. AUX -kanalen kan användas för olika ändamål, inklusive konsumentelektronikstyrning eller USB .

utveckling

DisplayPort -logotyp

Den första DisplayPort -specifikationen publicerades den 1 maj 2006.

Revision 1.1a publicerades den 11 januari 2007, som ursprungligen främst innehöll korrigeringar. I april 2007 godkände VESA den slutliga versionen 1.1, som inkluderar stöd för kryptering med HDCP 1.3. Detta kopieringsskydd ( DRM ) används redan med DVI och HDMI . Förutom HDCP stöds också DPCP (DisplayPort Content Protection).

Version 1.2 släpptes den 22 december 2010, [1] innovationer inkluderar stöd för Multi Stream Transport (MST), stereoskopi ("3D"), xvYCC , scRGB och Adobe RGB 1998 färgutrymmen. Dessutom ökades datahastigheten för AUX -kanalen från 1 Mbit / s till 720 Mbit / s, vilket möjliggör applikationer med högre bandbreddskrav. Dessutom är DisplayPort-specifikationen från version 1.2 inte längre fritt tillgänglig, utan kan endast ses mot betalning eller (även avgiftsbaserat) medlemskap i VESA-gruppen.

Version 2.0 släpptes den 26 juni 2019.

Pin -tilldelning

Tabellen visar stifttilldelningen för en DisplayPort -videokälla (PC, bärbar dator). [2]

Pin -tilldelning DisplayPort -kontakt (PC -sida)
Pinkod fungera Pinkod fungera
0 1 LVDS - rad 0+ 0 2 Mått
0 3 LVDS -linje 0−
0 4 LVDS - rad 1+
0 5 Mått
0 6 LVDS - rad 1−
0 7 LVDS - rad 2+
0 8 Mått
0 9 LVDS - rad 2−
10 LVDS - rad 3+
11 Mått
12: e LVDS - rad 3−
13 Konfig 1
14: e Konfig 2
15: e AUX -kanal +
16 Mått
17: e AUX -kanal -
18: e Hot-plug- detektion
19: e Strömförsörjning: jordad
20: e Strömförsörjning: +3,3 V / 0,5 A.

Framsteg

DisplayPort 1.1

DisplayPort i två lägen
Dubbelläge -piktogram (i mitten) på en bärbar dator . Den tillhörande DisplayPort -anslutningen finns till höger ovanför symbolen. Nedan finns en USB 2.0 -port, Ethernet till vänster.

DisplayPort 1.1, även känd under namnen Dual-mode DisplayPort och DisplayPort ++ , [3] möjliggör kompatibilitet med DVI och HDMI, så att en anslutning är möjlig via billiga adaptrar som bara behöver anpassa den elektriska signalnivån från TMDS till LVDS . [4] Grafikkretsproducenterna Intel , AMD och Nvidia uppnår detta med ett trick som redan tillämpas på grafikkortet och inte bara bakom den faktiska utmatningen: Om grafikkortet upptäcker att den anslutna enheten är en modell med DisplayPort, signalerna även utmatning i detta format. Om emellertid z. Om till exempel en adapter till HDMI används, signalerar detta att kortet ska växla internt till HDMI -protokollet. Anpassningen av de olika signalnivåerna och impedanserna för signalmetoderna LVDS (DisplayPort) och TMDS (DVI / HDMI) på den elektriska nivån sker sedan i nedströmsimpedansomvandlaren / nivåskiftaren, som passerar signalkanterna oförändrat, men anpassar signalnivå och impedans till målgränssnittet. Detta stöd är dock valfritt, så att stödet för de enskilda anslutningarna beror på tillverkaren. Du kan också ansluta dual-link DVI och analog VGA , tekniskt fungerar det exakt samma sak som när du ansluter en HDMI-enhet. DVI använder samma signal som HDMI, medan grafikkortet måste generera en analog signal för VGA. Om grafikkortet inte stöder denna metod eller bara stöder ett begränsat antal anslutningar krävs en så kallad aktiv DisplayPort-adapter (även känd som en adapter med Eyefinity-stöd).

Följande tabell sammanfattar växlingen av kontakterna på DisplayPort i Dual-Mode DisplayPort:

Kontaktmappning från Dual-Mode DisplayPort
DisplayPort -kontakt DVI 1.0 / HDMI -kontakt
LVDS rad 0 TMDS -kanal 2
LVDS rad 1 TMDS -kanal 1
LVDS linje 2 TMDS -kanal 0
LVDS linje 3 TMDS -klocka
AUX -kanal + DDC -cykel
AUX -kanal - DDC -data
Hot plug -detektering Hot plug -detektering
Konfig 1 DVI / HDMI -kabeladapterdetektering
Konfig 2 Consumer Electronics Control (CEC), endast med HDMI

DisplayPort 1.2

DisplayPort 1.2 introducerades den 22 december 2009. Den största förbättringen var fördubblingen av datahastigheten från 270 MByte / s till 540 MByte / s per körfält för visning av högre upplösningar. En annan ny funktion är möjligheten att ansluta flera bildskärmar enligt daisy chain -principen, som kan styras oberoende av varandra. För den här funktionen, känd som Multi-Stream-Transport (MST), när det gäller seriekopplingen av bildskärmar, kräver varje överföringsmonitor ett DisplayPort-Out- uttag. Denna funktion diskuteras mer detaljerat i avsnittet Multi-Stream Transport .

DisplayPort 1.3

Jämfört med DisplayPort 1.2 ökar DisplayPort 1.3 den maximala datahastigheten med 50 procent till 810 MB / s per körfält. Detta innebär att upp till 25,92 Gbit / s kan överföras över de fyra tillgängliga banorna, vilket möjliggör en maximal upplösning på 5K (5120 × 2880) vid 60 fps och 8 bitars färgdjup utan komprimering. Dessutom inkluderar version 1.3 av DisplayPort-standarden för första gången komprimering genom 4: 2: 0 färgundersökning , så att framtida UHD-2- skärmar med en upplösning på 8K (7680 × 4320) vid 60 fps och 8 bitars färgdjup är stöds. [5]

DisplayPort 1.4

DisplayPort 1.4 släpptes den 1 mars 2016. [6] HBR3 med 25,92 Gbit / s förblir den snabbast möjliga överföringshastigheten, eftersom inget nytt överföringsläge har definierats. En funktionsuppdatering genomfördes dock med stöd för Display Stream Compression 1.2 (DSC) , felkorrigering framåt , HDR10 , färgrymden Rec. 2020 och förlängning av ljudkanalerna till 32. [7]

DisplayPort 2.0

DisplayPort 2.0 släpptes den 26 juni 2019. [8] Överföringshastigheten var 77,37 Gbit / s kan ökas, en överföring av 8K vid 60 Hz med HDR tillåter utan komprimering. En 128b / 132b -kodning används.

Integrerade standarder

Display Stream -komprimering

DSC är en förlustkodning med en maximal komprimeringshastighet på 1: 3. Komprimeringen ska inte vara visuellt synlig. [6] Med DSC kan DisplayPort 1.4 återge 8K UHD (7680 × 4320 pixlar) med 60 Hz och med 10 bitars HDR -video [9] eller 12 bitar. För 4K UHD (3840 × 2160 pixlar) och 12 bitars HDR är bildhastigheter upp till 240 Hz möjliga.

Multiströmstransport

Multi-Stream Transport (MST) introducerades med DisplayPort 1.2-standarden. Det gör det möjligt att styra flera oberoende skärmar med en DP -portutgång. Flera videoströmmar multiplexeras i utdataströmmen. MST -hubbar kan dela denna dataström över flera skärmar. Dessa finns ofta i själva bildskärmarna - igenkännbara av en DP -Out -anslutning som en annan DP -bildskärm kan anslutas till. Protokollet stöder upp till 63 skärmar, men den maximala kumulativa överföringshastigheten som är tillgänglig är den standard som används (DP 1.2: 17.28 Gbit / s, DP 1.3 / 1.4: 25.92 Gbit / s). Dessutom är det maximala antalet anslutningar mellan källan och en enhet (dvs den maximala längden på en kedja) 7. Med lanseringen av den nya MST kallades standard-single-display-läget retrospektivt "SST" -läge (Single- Stream -Transport).

Daisy chaining är en funktion som måste stödjas specifikt av varje mellanliggande display. Inte alla DisplayPort 1.2 -enheter stöder detta. Daisy chaining kräver en särskild DisplayPort -utgång på skärmen. Standard DisplayPort -ingångar på de flesta bildskärmar kan inte användas som daisy chain -utgång. Endast den sista displayen i daisy -kedjan behöver inte specifikt stödja funktionen eller ha en DP -utgångsanslutning. DisplayPort 1.1 -skärmar kan också anslutas till MST -hubbar och vara en del av en DisplayPort -kedja om det är den sista displayen i kedjan.

Programvaran för värdsystemet måste också stödja MST för att hubbar eller tusensköna kedjor ska fungera. Även om Microsoft Windows -miljöer stöder detta fullt ut, stöder inte Apple -operativsystem MST -hubbar eller DisplayPort -kedjor (från macOS 10.15 ("Catalina")). [10]

DisplayPort till DVI och DisplayPort till HDMI -adaptrar / kablar kan fungera via en MST -utgångsport. Stödet för detta beror på respektive enhet.

MST stöds av USB DisplayPort Type-C alternativt läge, så standard DisplayPort daisy-kedjor och MST-hubbar från Type-C-källor fungerar med en enkel Type-C till DisplayPort-adapter.

Mini DisplayPort och Thunderbolt

Mini DisplayPort på en Apple MacBook (2008)
Mini DisplayPort -kontakt

I oktober 2008 introducerade Apple en mindre, egenutvecklad variant, Mini DisplayPort , vars specifikationer tillverkaren publicerade under en gratis licens i november 2008 för att främja distributionen. [11] Denna Mini DisplayPort antogs i november 2009 i VESA -specifikationen 1.1a. [12]

I februari 2011 presenterade Intel och Apple en mekaniskt och elektriskt bakåtkompatibel med Mini DisplayPort -anslutningsdesign kallad Thunderbolt . Detta är inte längre en ren bildskärmsanslutning, utan ett universellt datagränssnitt i form av USB eller FireWire .

Jämförelse med DVI och HDMI

fördelar

  • Baserat på ett mikropaketprotokoll:
    • Tillåter en enkel förlängning av standarden
  • Design för att stödja intern "chip-to-chip" kommunikation:
    • Kan styra en displaypanel direkt. Detta eliminerar behovet av skalnings- och styrkretsar, och billigare och tunnare skärmar är möjliga. Fördröjningar minskar.
    • Ersättning för interna LVDS -anslutningar till bärbara paneler via ett generellt standardiserat gränssnitt
    • Kompatibel med lågspänningssignalmiljö som används vid 45 nanometer CMOS -tillverkning
  • Stöder både RGB- och YCbCr -kodade format
  • Ytterligare kanal kan användas för beröringskänsliga skärmar, USB-anslutningar, kameror, mikrofoner etc.
  • Färre linjer med inbäddad klocksignal, vilket resulterar i minskad RFI (radiostörning)
  • Mindre kontakt med valfri låsning som inte kräver skruvanslutning
  • Royaltyfri, sparar tillverkare av små serier (t.ex. FPGA- kort och FPGA Amigas ) de vanliga HDMI- årsavgifterna på upp till $ 10.000. [13] Tillhörande Displayport till HDMI -kablar är mycket populära på marknaden.

nackdel

  • ingen direkt elektrisk kompatibilitet med DVI - den kan emuleras emellertid genom automatisk identifiering av anslutningstypen och byte av linjedrivrutiner från DisplayPort 1.1.

Dataöverföringshastigheter

Möjliga upplösningar: De raka linjerna markerar skärmupplösningar med givna bildförhållanden, hyperbolorna de teoretiska gränserna för olika sammankopplingar

DisplayPort 1.4 (1 mars 2016): [14]

  • Tack vare förlustig videokomprimering, tillräckligt för 7680 × 4320 pixlar

DisplayPort 1.3 (15 september 2014) med 810 MHz symbolhastighet (HBR3):

  • 1 rad: 810 MB / s (6,48 GBit / s): tillräckligt för 2 560 × 1 600 pixlar
  • 2 rader: 1620 Mbytes / s (12,96 GBit / s): tillräckligt för 3840 × 2160 pixlar
  • 4 rader: 3240 MB / s (25,92 GBit / s): tillräckligt för 5 120 × 2880 pixlar

DisplayPort 1.2 (augusti 2009) med 540 MHz symbolhastighet (HBR2):

  • 1 rad: 540 Mbytes / s (4,32 GBit / s): tillräckligt för 1600 × 1200 eller 1 920 × 1200 pixlar
  • 2 rader: 1080 MB / s (8,64 GBit / s): tillräckligt för 3.072 × 1.920 eller 2.560 × 1.600 pixlar
  • 4 rader: 2160 Mbytes / s (17,28 GBit / s): tillräckligt för 3840 × 2400 eller 4096 × 2560 pixlar

DisplayPort 1.1 med 270 MHz symbolhastighet (HBR):

  • 1 rad: 270 MB / s (2,16 GBit / s): tillräckligt för 1400 × 1050 eller 1440 × 900 pixlar
  • 2 rader: 540 Mbytes / s (4,32 GBit / s): tillräckligt för 1600 × 1200 eller 1 920 × 1200 pixlar
  • 4 rader: 1080 MB / s (8,64 GBit / s): tillräckligt för 3.072 × 1.920 eller 2.560 × 1.600 pixlar

DisplayPort 1.0 med 162 MHz symbolhastighet (RBR):

  • 1 rad: 162 Mbytes / s (1,296 GBit / s): tillräckligt för 1024 × 768 pixlar
  • 2 rader: 324 MB / s (2,592 GBit / s): tillräckligt för 1 680 × 1 050 pixlar
  • 4 rader: 648 MB / s (5,184 GBit / s): tillräckligt för 2 048 × 1 280 pixlar

För jämförelse DVI / HDMI:

  • 3 rader / DVI-D: 495 MB / s (3,96 GBit / s): tillräckligt för 1920 × 1200 pixlar
  • 6 rader / DVI-D: 990 MB / s (7,92 GBit / s): tillräckligt för 2560 × 1600 pixlar
  • 3 rader / HDMI 1.0–1.2: 495 MByte / s (3,96 GBit / s): tillräckligt för 1 920 × 1 200 pixlar
  • 3 rader / HDMI 1.3+: 1020 MB / s (8,16 GBit / s): tillräckligt för 2 560 × 1600 pixlar
  • 3 rader / HDMI 2.0: 1800 Mbytes / s (14,4 GBit / s): tillräckligt för 4096 × 2160 pixlar

Anmärkningar:

  • Alla upplösningsspecifikationer hänvisar till en 60 Hz bildhastighet och 3 × 8 bitars färgdjup (utan undersampling).
  • I litteraturen ges symbolhastigheter som bithastigheter. Men endast 8 bitar ( ANSI-8B10B- modulering) kan överföras med 10 symboler, så denna information är felaktig. Samma problem kan också hittas med andra gränssnitt, till exempel Serial ATA (SATA) (1,5 / 3 Gbit / s) och HDMI (4,95 / 10,2 Gbit / s), även med det klassiska RS -232 - Interface (50 bit / s till 115 200 bit / s).

Alternativa multimediagränssnitt

  • SDI (Serial Digital Interface) - överföring av videobilder inklusive ljud i studior
  • HD -SDI (High Definition Serial Digital Interface) - överföring av videobilder inklusive ljud i studior
  • DVI (Digital Visual Interface)-det första framgångsrika digitala gränssnittet för datorskärmar utan ljud (kryptering som tillval), i versionerna DVI-A och DVI-I även lämpliga för analog bildskärmsanslutning (nedåtkompatibel med VGA)
  • HDMI (High Definition Multimedia Interface) - utökat för video (förutom bild- och ljuddata samt kryptering och alternativa videolägen), rent digitalt, inklusive DVI -kompatibilitetsläge
  • UDI (Unified Display Interface) - misslyckad digital videostandard från Samsung, Intel och Apple, som skulle ersätta VGA
  • MHL (Mobile High -Definition Link) - HD video- och ljudgränssnitt, optimerat för anslutning av mobiltelefoner och bärbara enheter till HDTV
  • HDBaseT - HD -video, ljud, USB, nätverk och ström upp till 100 m via nätverkskabel

Individuella bevis

  1. DisplayPort Ver.1.2 Översikt (PDF; 1,7 MB)
  2. Pin -tilldelning av en DisplayPort -kontakt , CARjumi
  3. Vanliga frågor - Displayport. VESA, arkiverat från originalet den 27 mars 2014 ; Hämtad 4 november 2012 .
  4. MAX9406 DisplayPort till DVI / HDMI nivåreglage , max
  5. VESA släpper DisplayPort ™ 1.3 Standard , Vesa
  6. a b VESA publicerar DisplayPort ™ Standardversion 1.4 . DisplayPort. 1 mars 2016. Hämtad 2 mars 2016.
  7. ^ VESA -uppdateringar Display Stream Compression Standard för att stödja nya applikationer och rikare displayinnehåll . PRNewswire. 27 januari 2016. Hämtad 29 januari 2016.
  8. ^ VESA publicerar DisplayPort ™ 2.0-videostandard som möjliggör stöd för upp till 8K-upplösningar, högre uppdateringsfrekvenser för 4K / HDR och Virtual Reality-applikationer. 26 juni 2019. Hämtad 26 juni 2019 (amerikansk engelska).
  9. Nästa DisplayPort kan driva 8K HDR -skärmar . I: NextPowerUp . Arkiverad från originalet den 27 december 2016. Info: Arkivlänken infogades automatiskt och har ännu inte kontrollerats. Kontrollera original- och arkivlänken enligt instruktionerna och ta sedan bort detta meddelande. @ 1 @ 2 Mall: Webachiv / IABot / www.nextpowerup.com Hämtad 27 december 2016.
  10. https://discussions.apple.com/thread/250785548
  11. MacTech News
  12. Mini DisplayPort är VESA -standard , heise online
  13. DisplayPort
  14. VESA publicerar DisplayPort ™ Standardversion 1.4 , Vesa

webb-länkar

Commons : DisplayPort - album med bilder, videor och ljudfiler