В статье рассмотрены особенности двух современных цифровых интерфейсов HDMI и DisplayPort, способы защиты интерфейсных микросхем от паразитных переходных процессов, методы тестирования и рекомендации по решению возникших при тестировании проблем. Обсуждаются основные правила проектирования устройств с использованием этих высокоскоростных интерфейсов.
Анализ распространенных отказов при тестировании устройств на соответствие стандарту HDMI
Все разрабатываемые HDMI-устройства должны пройти тест на соответствие стандарту HDMI (HDMI Compliance Test — HDMI CT). Почти все устройства, включая ТВ-приставки и DVD-плееры, испытывают сбои во время первого тестирования. Большинство сбоев связано со схемой и топологией печатной платы. Иногда требуются некоторые особые установки для того, чтобы успешно пройти HDMI CT.
Например, возможно потребуется отключить или, наоборот, включить защиту HDCP на устройстве-источнике сигнала. Для разработчиков и производителей HDMI-устройств весьма важно ясно понимать спецификацию стандарта HDMI и тестов на соответствие этому стандарту для создания HDMI-совместимого продукта. Ниже приведены наиболее распространенные виды сбоев при тестировании HDMI-устройств и рекомендации по решению возникших проблем.
Распаковка ультратонкого монитора HP M27fq QHD IPS, 75 Гц, AMD FreeSync, интерфейсы HDMI+DisplayPort
Тест EDID
Устройство-источник должно поддерживать спецификацию Enhanced DDC. Это означает, что источник должен быть способен считывать информацию EDID (Extended Display Identification Data — данные о поддержки дисплеев с расширенной системой идентификации), следующую после 256-го байта, с использованием сегментного указателя 0x60. Большую часть времени для EDID используется только 256 байт, однако, тест HDMI CT требует проверки способности системы считывать 4 блока (128 байт/блок), т.е. 512 байт. Поэтому для успешного проведения теста важно правильно установить сегментный указатель.
5-В питание HDMI-передатчика
Некоторые разработчики включают последовательно резистор или диод для того, чтобы ограничить ток 5-В выхода. HDMI CT требует, чтобы в процессе тестирования HDMI-передатчика потребление тока от 5-В источника питания было на уровне 55 мА. Это может вызвать сбой, т.к. по условиям тестирования выходное напряжение питания должно быть в диапазоне 4,8…5,3 В. При подсоединении 10-Ом резистора к выводу 5 В выходное напряжение падает до 4,45 В, что вызывает сбой.
Тест линии DDC/CEC HDMI-передатчика
Важно правильно подсоединить линию CEC — вывод 13 HDMI-разъема. Если в системе не предусмотрена поддержка функции CEC, разработчики могут оставить эту линию неподключенной. Иногда линию CEC подключают к порту ввода/вывода общего назначения микросхемы обработки видеосигнала, чтобы впоследствии иметь возможность модернизации устройства. Разработчики должны убедиться, что это соединение отвечает критериям теста HDMI CT, в том числе максимальная емкость линии DDC составляет менее 100 пФ.
Поддержка требуемого видеоформата устройства-источника
Спецификация HDMI требует, чтобы все HDMI-источники поддерживали один из следующих форматов: 640×480p/59,94/60 Гц, 720×480p/59,94/60 Гц или 720×576p/50 Гц. Другое требование при проектировании HDMI-источника, которое иногда игнорируют, состоит в том, что если любой из портов YPbPr или другой цифровой порт несжатого видео на источнике может поддерживать следующие форматы, то HDMI-порты на том же источнике должны также поддерживать их:
Не покупайте переходники DisplayPort — DVI
– 1280×720p/59,94/60 Гц,
– 1920×1080i/59,94/60 Гц,
– 720×480p/59,94/60 Гц,
– 1280×720p/50 Гц,
– 1920×1080i/50 Гц,
– 720×576p/50 Гц.
Совместимость между HDMI-источником и DVI-приемником
Спецификация HDMI требует, чтобы все HDMI-источники были совместимы с приемными устройствами, которые соответствуют спецификации DVI 1.0. Когда HDMI-источник подсоединяется к DVI-приемнику, он должен отвечать следующим требованиям:
– видео передается в формате RGB,
– защитные полосы видеочастот не передаются,
– островки данных не передаются.
Когда устройство-источник детектирует подключение приемника сигнала, он должен определить, что приемник — это DVI-устройство. Между тем, источник будет проверять, содержат ли данные EDID источника расширение CEA, и содержит ли расширение CEA данные VSDB (Vendor-Specific Data Block — определяемый производителем блок данных) подходящей длины. Если оба условия выполняются, то источник определит, что подключенный приемник — это DVI-устройство.
Тест EDID HDMI-приемника
Частота отказов в этом тесте чрезвычайно высока. Поэтому разработчики должны ознакомиться с требованиями EDID самых последних спецификаций HDMI. Ниже приведены некоторые распространенные ошибки, которые могут вызвать сбой.
– В первых 128 байтах EDID должны быть предусмотрены заголовки Monitor Range Limit Header и Monitor Name Header. Оба заголовка имеют длину 18 байт. Если любой из них короче 18 байт, то он заполняется числами 0×20 и завершается числом 0×A0.
– Несоответствие поддерживаемых видеоформатов между Short Video Descriptor (SVD) в EDID и Capabilities Declaration Form (CDF). Любые форматы, объявленные в CDF, должны также быть перечислены в SVD.
Для того, чтобы упростить проект, разработчики соединяют 5-В HDMI-вход с выводом HPD HDMI-приемника через резистор 1 кОм. В таких схемах память EEPROM не может быть считана, и напряжение вывода HPD может быть оставлено высоким, когда система переходит в дежурный режим или питание отключено. Это вызывает сбой теста HDMI CT, т.к. требуется доступ к данным EDID и их можно считать, когда вывод HPD находится под высоким потенциалом даже в дежурном режиме или при отсутствии питания.
Дифференциальное сопротивление линии TMDS HDMI-приемника
Значительное число устройств не проходит этот тест, хотя большинство разработчиков осведомлено о требованиях к входному дифференциальному сопротивлению. В основном, системы испытывают сбои при этом тесте из-за большой паразитной емкости входной защиты устройства от электростатического разряда или фильтра электромагнитных помех. Это один из тестов, в которых топология системной печатной платы влияет на результат тестирования. Разработчикам нужно заново спроектировать печатную плату в случае отказа, что влияет на сроки выпуска продукта.
Емкость и напряжение на линии DDC/CEC HDMI-приемника
Это один из тестов, которые наиболее часто не выдерживают HDMI-устройства из-за высокой емкости MOSFET, используемых для преобразования уровня напряжения. Для того чтобы избежать сбой, рекомендуется использовать MOSFET на линии DDC с величиной емкостей Ciss и Coss на уровне не более 10 пФ.
Соединение линии CEC HDMI-приемника
В том случае, когда HDMI-системы имеют много HDMI-входов, спецификация требует, чтобы линии CEC от всех HDMI-входов и единственного HDMI-выхода были соединены между собой. Согласно условиям теста, сопротивление этого соединения должно быть не более 5 Ом. Даже если системы не поддерживают CEC, все входные линии CEC должны быть соединены.
Выходное напряжение HPD HDMI-приемника
Некоторые потребители использовали схему, показанную на рисунке 1а, для того, чтобы задействовать напряжение 5 В от HDMI-разъема и напряжение VCC для питания HPD. Это нарушает следующее условие: когда на 5-В HDMI-входе устанавливается напряжение 0 В, напряжение HPD должно быть больше 0 В и меньше 0,4 В. Наиболее простое решение этой проблемы заключается в подсоединении резистора 1 кОм последовательно с выводом HPD. Простая схема ключа показана на рисунке 1б. Ее функция — управление выводом HPD и информирование источника о готовности приемника или о моменте перезапуска определенных действий, таких как идентификация HDCP. Это значительно улучшает совместимость системы.
Рис. 1. Схема управления выходным напряжением HPD
Поддержка формата видео HDMI-приемника
Одним из распространенных отказов данного теста является ситуация, когда некоторые системы не отвечают тем требованиям, что все HDMI-приемники должны принимать формат видео 640×480p/59,94/60 Гц. 60-Гц системы должны поддерживать входной формат 720×480p/59,94/60 Гц, а 50-Гц системы — 720×576p/50 Гц. Многие разработчики игнорируют требование о поддержке видеоформата 640×480p.
Другими распространенными отказами при данном тесте являются меньшие допуски на отклонение частоты синхронизации видео. Для 50-Гц систем допустимые отклонения частоты определены в диапазоне 49,75…50,25 Гц (50 Гц ±0,5%). Для 59,94…60-Гц систем диапазон допустимой частоты синхронизации: 59,64…60,3 Гц (59,94 Гц –0,5%…60 Гц +0,5%).
Новые требования для тестирования беспроводных повторителей
Беспроводные повторители становятся все более широко распространенными. Организация HDMI Licensing LLC, ответственная за лицензирование стандарта HDMI, выпустила руководство для тестирования этого типа беспроводных устройств. Если беспроводные повторители поддерживают HDCP, то эти устройства должны быть протестированы как HDMI-повторители. Если эти устройства не поддерживают HDCP, то они могут быть протестированы как повторители или как независимые приемники и передатчики.
Новая версия стандарта HDMI 1.4
В мае 2009 г. организацией HDMI Licensing была представлена очередная версия интерфейса — HDMI 1.4. В [7] размещена полная спецификация данного стандарта.
HDMI 1.4 отличается от предшествующих версий несколькими существенными нововведениями. Прежде всего, добавлен двунаправленный канал Ethernet со скоростью передачи данных 100 Мбит/с, появилась поддержка видео высокого разрешения 4К/2К, а также возможность передачи 3D-видеосигнала. Среди прочих усовершенствований — реверсивный звуковой канал, расширенная цветовая гамма Adobe RGB и новый упрощенный разъем Micro HDMI.
Благодаря поддержке Ethernet-канала (HDMI Ethernet Channel — HEC) появилась возможность передавать через единый кабель видео, звуковые и данные по сетевому протоколу. Кроме того, HDMI 1.4 позволяет объединять бытовую технику (например, телевизор, AV-усилитель и проигрыватель Blu-ray) в сеть, в которой одно устройство, подключенное к интернету, может передавать данные остальным устройствам. В результате пропадает необходимость в маршрутизаторах, дополнительных кабелях и сложной коммутации.
Реверсивный (обратный) аудиоканал (ARC) обеспечивает передачу цифрового звукового сигнала S/PDIF (AAC, Dolby Digital и т.д.) по одному кабелю в обоих направлениях. Например, если телевизор подключен одним кабелем к BD/DVD-проигрывателю через AV-усилитель, то для воспроизведения звука с телевизионного тюнера через усилитель необходимо использовать еще один кабель. В случае с реверсивным каналом такая необходимость отсутствует — аудиосигналы передаются в обоих направлениях через один кабель.
Стандарт HDMI 1.4 обеспечивает передачу 3D-видеосигнала нескольких типов с разрешением до 1080p. Кроме того, пропускная способность интерфейса позволяет передавать видео высокого разрешения 4K×2K с разрешениями 3840×2160 точек (24/25/30 Гц) и 4096×2160 точек (30 Гц).
Данным стандартом поддерживаются дополнительные цветовые профили, применяемые в цифровых фотоаппаратах, которые расширяют цветовую гамму — sYCC601, Adobe RGB, и AdobeYCC601. Благодаря этому обеспечивается максимальная совместимость фотокамер с дисплеями высокой четкости.
Стандартом предусмотрен также новый миниатюрный разъем Micro HDMI, который будет использоваться наряду со стандартным и разъемом Mini HDMI. 19-контактный разъем предназначен для подключения таких портативных устройств как видео- и фотокамеры, мультимедийные плееры и другие устройства. При этом сохраняется возможность передачи видеосигнала с разрешением до 1080p и прочие стандартные функции интерфейса HDMI.
Кроме того, стандарт HDMI 1.4 предусматривает специальный вариант разъема HDMI с защелкой для использования в автомобильных аудио-видеосистемах. Такой разъем имеет повышенную устойчивость к вибрации, теплу и шуму.
DisplayPort — альтернатива HDMI для PC-приложений
Несмотря на то, что HDMI стал фактически стандартным интерфейсом для современных ТВ-панелей, медиаплееров, игровых консолей и фото/видеокамер, более 180 фирм по производству компьютеров и потребительской электроники активно поддерживают другой цифровой стандарт передачи аудио/видеосигналов — DisplayPort. Такие промышленные гиганты отрасли как HP, Dell, Intel и AMD уделяют развитию этого стандарта все больше внимания. С чем это связано?
Поддержка различных видео- и аудиоформатов обеспечила широкое распространение интерфейса HDMI в приложениях, связанных с передачей цифровых аудио/видеоданных на ТВ-панели высокой четкости (HDTV). Однако HDMI не является универсальным средством для всех типов соединения источника и приемника аудио/видеоинформации. Преимущества его использования в PC-технологиях, особенно в высококачественных дисплеях, не так очевидны из-за трех факторов: стоимости, полосы пропускания и возможности создания внутренних соединений в системе.
Лицензионные сборы, которые ведут к повышению цены на устройства с интерфейсом HDMI, делают его применение низкорентабельным при производстве недорогих и крупносерийных продуктов, например компьютерных дисплеев. Внешний тактовый сигнал, который используется в HDMI, ограничивает полосу пропускания и возможность масштабирования пропускной способности системы. Кроме того, HDMI-интерфейс не предназначен для создания соединений между чипами системы, что требует применения дополнительных решений и увеличивает сложность и стоимость устройства.
Компьютерные мониторы уже сегодня значительно превышают характеристики HDTV по разрешению и количеству отображаемых цветов. Так как возможности компьютерных дисплеев постоянно увеличиваются, возникла необходимость в создании доступного, открытого и масштабируемого цифрового интерфейса.
Спецификация стандарта Display Port 1.1, которая была введена организацией Video Electronics Standards Association (VESA), определяет масштабируемый цифровой интерфейс для дисплеев с возможностью защиты данных для широкого использования в бизнесе, на предприятии и в приложениях потребительской электроники. Этот безлицензионный и бесплатный интерфейс предназначен преимущественно для связи между компьютером и дисплеем или компьютером и домашним театром.
Интерфейс DisplayPort разработан для поддержки как внутренней (между чипами устройства), так и внешней (между устройствами) цифровой связи. DisplayPort также подходит для передачи аудио/видеоданных высокого разрешения между источником и приемником (например, между проигрывателем оптических дисков и ТВ-панелью высокой четкости).
Видеосигнал интерфейса DisplayPort не совместим с интерфейсами DVI (Digital Visual Interface) или HDMI, однако разъем DisplayPort способен пропускать эти сигналы. В то время как DVI и HDMI требуют отдельных тактовых сигналов, в стандарте DisplayPort сигнал синхронизации встроен в сигнал данных.
Функционально DisplayPort поддерживает до четырех линий для передачи данных со скоростью 1,62 или 2,7 Гбит/с каждая. Суммарная скорость передачи данных при использовании четырех линий, соответственно, достигает 10,8 Гбит/с, что примерно в два раза быстрее по сравнению с DVI с тем же количеством проводников.
Основной канал передачи реализует микропакетную архитектуру, которая поддерживает переменную глубину цвета, частоту обновления и разрешение монитора.
Поддерживаются режимы с глубиной цвета 6—6 бит на цветовой канал. Использование 1, 2 или 4 линий обеспечивает масштабируемость интерфейса в зависимости от требуемой скорости передачи данных.
Дополнительный двунаправленный канал, предназначенный для передачи команд и управляющей информации, работает на скорости 1 Мбит/с и используется для обслуживания работы основного канала, а также для передачи сигналов VESA EDID и VESA MCCS. В будущем планируется существенно расширить пропускную способность этой линии, что позволит сделать DisplayPort интерактивным интерфейсом, к которому можно будет подключать всевозможную периферию — от микрофонов и веб-камер до акустических систем и USB-хабов. Все данные будут передаваться через единственный кабель. Стандарт предусматривает коррекцию ошибок в передаваемых данных при длине кабеля до 15 м.
На рисунке 2 показана блок-схема интерфейса DisplayPort.
Рис. 2. Блок-схема интерфейса DisplayPort
Максимальное разрешение в версии DisplayPort 1.1 не намного больше, чем у DVI Dual Link — 2560×2048 пикселов при 60 Гц (8-битная глубина цветности для каждого цветового канала), однако при этом предусмотрена поддержка 10-битной глубины цветового канала при разрешении 2560×1600 точек, а также 12-битной глубины в режимах высокой четкости 1080p/96 Гц и 1080p/120 Гц при работе с четырьмя линиями, чего в DVI Dual Link не предусмотрено. Для передачи видеосигнала с разрешением 1680×1050 точек, частотой 60 Гц и глубиной канала 6 бит достаточно всего одной линии.
В спецификации DisplayPort второй версии появится поддержка куда более высоких разрешений, к примеру, 3840×2400 точек при 60 Гц с 8-битной глубиной цвета каждого цветового канала.
DisplayPort имеет возможность защиты контента от копирования по технологии HDCP, применяемой для HDMI, и по собственной технологии DPCP (DisplayPort Content Protection), разработанной компанией AMD и использующей 128-битное AES-кодирование. Однако пока технология DPCP не получила распространения. На текущий момент DisplayPort поддерживает максимальную скорость передачи данных 10,8 Гбит/с и WQXGA-разрешение (2560×1600).
Помимо внешнего подключения, стандарт DisplayPort предусматривает и применение в качестве внутреннего интерфейса для мониторов и дисплейных панелей ноутбуков. DisplayPort дает возможность увеличить уровень интеграции в дисплейных панелях, исключив лишнее преобразование сигналов при переходе от внешнего к внутреннему интерфейсу.
Кроме того, спецификация DisplayPort определяет компактный, удобный для пользователя внешний разъем с фиксатором для обеспечения надежного подсоединения длинного кабеля. Разъем оптимизирован для использования в тонких ноутбуках. На графических картах допускается размещение до четырех разъемов DisplayPort.
Разъемы DisplayPort имеют 20 контактов с шагом 0,5 мм (см. рис. 3).
Рис. 3. Разъем интерфейса DisplayPort
Тестирование устройств DisplayPort на соответствие требованиям стандарта
Тестирование на соответствие требованиям спецификации DisplayPort включает проверку источника, приемника и кабеля. Существует 17 тестов для устройств-источников DisplayPort, 12 из которых требуются для проверки соответствия спецификации DisplayPort. Эти тесты включают измерение амплитуды, скорости передачи данных, фазового сдвига сигналов, проверку синхронизации широкополосного сигнала, измерения по глазковой диаграмме и др. Проблемой для разработчика является большое число условий, которые должны быть соблюдены во время тестирования устройства-источника DisplayPort — в общей сложности 28.
Существуют 7 тестов кабеля DisplayPort, 5 из которых требуются для проверки соответствия стандарту. Эти тесты включают измерения фазового сдвига, полного сопротивления, вносимых потерь, потерь на отражение и др.
Несмотря на то, что имеется только один тест приемника DisplayPort — измерение джиттера — он весьма сложен. Разработчики должны подтвердить на наихудшем из допустимых сигналов, что приемник получает данные с приемлемым коэффициентом битовых ошибок (bit error ratio — BER).
Процедура тестирования устройств DisplayPort сама по себе не трудна, однако занимает много времени и, следовательно, требует денежных затрат. Проведение тестов в различных режимах вручную является довольно утомительным процессом и, кроме того, снижает надежность полученных результатов. Поэтому оптимальным способом является использование специализированного программного обеспечения, которое позволяет не только автоматизировать процесс измерений, но и проводить анализ полученных данных.
Заключение
В то время как интерфейс HDMI ориентирован, в первую очередь, на применение в устройствах электроники бытового назначения, таких как ТВ-панели высокой четкости, домашние кинотеатры, плееры оптических дисков и т.д., DisplayPort представляет интерес для производителей компьютеров, где новый открытый и расширяемый стандарт предусматривает возможность дальнейшей модернизации по мере развития дисплейных панелей (повышение разрешения, глубины цвета и частоты развертки).
При проектировании устройств, использующих интерфейсы HDMI и DisplayPort, разработчику необходимо следовать правилам проектирования высокоскоростных схем. Эти правила позволят минимизировать электромагнитные помехи и обеспечат целостность сигнала. Кроме того, для защиты микросхем высокоскоростных интерфейсов от переходных процессов и электростатического разряда следует тщательно выбирать устройства, которые обеспечивают требования спецификации по дифференциальному сопротивлению и паразитной емкости сигнальных линий.
Анализ наиболее распространенных видов отказов при тестировании интерфейсов на соответствие спецификации HDMI позволит сократить время проектирования и подготовки к производству HDMI-продуктов.
В связи с разработкой версии HDMI 1.4 соперничество двух интерфейсов продлится некоторое время, и на рынке будут присутствовать как HDMI-, так и DisplayPort-совместимые устройства.
Но, несмотря на нынешнее широкое распространение стандарта HDMT в цифровом мире, в будущем он не сможет конкурировать с DisplayPort.
Источник: russianelectronics.ru
Сравнение HDMI и DisplayPort
HDMI – это самый популярный интерфейс для передачи цифровых видеоданных от компьютера к монитору или телевизору. Он встроен практически в каждый современный ноутбук и компьютер, телевизор, монитор и даже в некоторые мобильные устройства. Но у него есть менее знаменитый конкурент – DisplayPort, который, по заявлениям разработчиков, способен выводить более качественную картинку на подключённые интерфейсы. Рассмотрим, чем же эти стандарты отличаются и какой из них лучше.
На что обратить внимание
Обычному пользователю в первую очередь рекомендуется быть внимательными к следующим пунктам:
- Совместимость с другими разъёмами;
- Соотношение цена-качество;
- Поддержка звука. Если её нет, то для нормальной работы придётся дополнительно закупать гарнитуру;
- Распространённость того или иного типа разъёма. Более распространённые порты легче починить, заменить или подобрать к ним кабели.
Пользователям, которые профессионально работают с компьютером, нужно обращать внимание на эти пункты:
- Количество потоков, которое поддерживает разъём. От этого параметра напрямую зависит, сколько можно подключить мониторов к компьютеру;
- Максимально возможную длину кабелей и качество передачи по ней;
- Максимально поддерживаемое разрешение передаваемого контента.
Типы разъёмов у HDIMI
Интерфейс HDMI имеет 19 контактов для передачи изображения и производится в четырёх различных форм-факторах:
| A | Самая популярная разновидность данного разъёма, которая используется практически на всех компьютерах, телевизорах, мониторах, ноутбуках. Самый «крупный» вариант |
| C | Уменьшенный вариант, который чаще всего применяется в нетбуках и некоторых моделях ноутбуков и планшетов |
| D | Ещё более уменьшенный вариант разъёма, используемый в небольшой портативной технике – смартфонах, планшетах, КПК |
| E | Предназначен исключительно для автомобилей, позволяет подключить какое-либо портативное устройство к бортовому компьютеру транспортного средства. Имеет специальную защиту от перепадов температур, давления, уровня влажности и вибрации, производимой двигателем |
Типы разъёмов у DisplayPort
В отличии от HDMI-разъёма, у DisplayPort на один контакт больше – всего 20 контактов. Однако количество типов и разновидностей разъёмов меньше, зато имеющееся вариации более адаптивны к различной цифровой технике, в отличие от конкурента. Такие типы разъёмов имеются на сегодня:
| DisplayPort | Полногабаритный разъём, поставляется в компьютерах, ноутбуках, телевизорах. Аналогичен A-типу у HDMI |
| Mini DisplayPort | Уменьшенная версия порта, которую можно найти на некоторых компактных ноутбуках, планшетах. По техническим характеристикам больше похожа на разъём типа C у HDMI |
В отличии от HDMI-портов, у DisplayPort имеется специальный элемент блокировки. Несмотря на то, что разработчики DisplayPort не указывали в сертификации к своему продукту пункт об установке блокировки как обязательный, многие производители всё же производят оснащение порта таковым. Однако на Mini DisplayPort всего несколько производителей устанавливают заглушку (чаще всего установка данного механизма на такой небольшой разъём нецелесообразна).
Кабели для HDMI
Последнее крупное обновление кабели для данного разъёма получали в конце 2010 года, благодаря чему были исправлены некоторые проблемы с воспроизведением аудио и видеофайлов. В магазинах больше не продаются кабели старого образца, но т.к. порты HDMI являются самыми распространёнными в мире, у некоторых пользователей может быть по несколько устаревших кабелей, которые практически невозможно отличить от новых, что может создать ряд дополнительных трудностей.
Такие типы кабелей для HDMI-разъёмов в ходу на данный момент:
- HDMI Standard – это самый распространённый и базовый вид кабеля, который способен поддерживать передачу видео с разрешением не более 720p и 1080i;
- HDMI Standard
Также у кабелей DisplayPort есть только стандартная длина для домашнего использования, которая не может превышать 15 метров. Модификаций по типу оптоволоконных проводов и т.д. у DP нет, поэтому если вам нужно передавать данные по кабелю на расстояния свыше 15 метров, придётся либо покупать специальные удлинители, либо использовать технологии конкурента. Однако кабели DisplayPort выигрывают в совместимости с другими разъёмами и в качестве передачи визуального контента.
Дорожки для аудио и видео контента
В этом пункте HDMI-разъёмы тоже проигрывают, т.к. они не поддерживают многопоточный режим для видео и аудиоконтента, следовательно, вывод информации возможен только на один монитор. Для обычного пользователя этого вполне хватит, но для профессиональных геймеров, видеомонтажеров, графических и 3D-дизайнеров этого может быть недостаточно.
У DisplayPort в этом вопросе явное преимущество, т.к. вывод изображения в Ultra HD возможен сразу на два монитора. Если вам нужно подключить 4 и более мониторов, тогда придётся понизить разрешение всех до Full или просто HD. Также звук будет отдельно выводиться для каждого из мониторов.
Если вы профессионально работаете с графикой, видео, 3D-объектами, играми или статистикой, то обратите внимание на компьютеры/ноутбуки с DisplayPort. А ещё лучше купите аппарат сразу с двумя разъёмами – DP и HDMI. Если же вы обычный пользователь, не требующий от компьютера чего-то «сверх», то можно остановится на модели с HDMI-портом (такие аппараты, как правило, стоят дешевле).
Источник: lumpics.ru
HDMI или DisplayPort: в чем разница и что лучше?
Оба способны передавать видео и аудиозаписи высокого качества от источника на дисплей. Так в чем же отличие?
HDMI аудио/видео интерфейс распространен повсюду. Вы найдете их в телевизорах, цифровых телевизионных приставках, DVD и Blu-ray плеерах, игровых приставках, видеокамерах, цифровых фотоаппаратах и даже в некоторых смартфонах.
Вы также можете обнаружить порты HDMI на большинстве пользовательских десктопов и ноутбуков. Ни один современный моноблок не обходится без этого порта, что позволяет вам подсоединить к своему компьютеру игровую приставку или приемник цифрового телевидения и тем самым расширить спектр возможностей его использования.
Но подтверждая повсеместность HDMI, вы, возможно, забываете еще об одном цифровом аудио/видео стандарте: DisplayPort. Хотя вы можете обнаружить его наравне с HDMI во многих «продвинутых» моделях мониторов, встраиваемых видеокартах, ноутбуках так называемого «бизнес-класса», однако этот разъем редко можно встретить на персональных компьютерах Windows, нацеленных на широкого потребителя.
Оба эти интерфейса, как HDMI, так и DisplayPort, способны передавать цифровые видео и аудиозаписи высокого разрешения от источника на дисплей. В чем же тогда разница между ними? Мы постараемся ответить на этот вопрос максимально полно и понятно, начав с истории появления этих двух стандартов, а также их правообладателей.
Краткая история двух интерфейсов
Стандарт HDMI (High Definition Multimedia Interface — интерфейс мультимедиа высокого разрешения) появился на свет в 2002 году как плод сотрудничества именитых гигантов потребительской электроники, включая Panasonic, Philips, Silicon Image, Sony и Toshiba. Сегодня эту разработку целиком контролирует HDMI Licensing, в свою очередь, находящаяся в полной собственности дочернего предприятия компании Silicon Image. Производители электроники обязаны платить роялти за использование разъема HDMI в своих устройствах.
Спецификация DisplayPort была разработана и до сих пор остается под контролем Video Electronics Standards Association (VESA), внушительного консорциума множества производителей, начиная с AMD и заканчивая ZIPS Corporation. DisplayPort дебютировал в 2006 году как часть попытки вытеснения гораздо более старых стандартов VGA (Video Graphics Array, аналогового интерфейса, впервые появившегося в 1987 году) и DVI (Digital Video Interface, год рождения — 1999-й), ранее использовавшихся в компьютерных мониторах. DisplayPort не облагается роялти.
Разъемы HDMI и DisplayPort и их размеры
Разъемы HDMI оснащены 19 контактами и чаще всего встречаются в трех размерах: тип А (стандартный), тип C (мини) и тип D (микро). Из них тип А распространен значительно более других.
Значительно более редко применяемый тип B имеет расширенный видеоканал для передачи изображения с разрешением свыше 1080p. Еще один вид разъема HDMI, тип E, используется для присоединения внешних устройств к автомобильным медиа-системам.
Большинство разъемов HDMI оборудовано фрикционным стопором, то есть плотно вставленный в гнездо штекер обеспечивает надежное соединение контактов. Однако некоторые производители разрабатывают свои собственные замки, чтобы провод нельзя было просто случайно выдернуть из гнезда. Такими замками, например, по очевидным причинам обязательно оснащаются разъемы типа Е.
Три типа разъемов HDMI, с которыми вы с наибольшей вероятностью сталкивались (слева направо): стандартный, мини, микро
У разъемов DisplayPort контактов 20, и они бывают двух размеров: DisplayPort и Mini DisplayPort (последний — это разъем, предпочтительный для планшета Microsoft Surface Pro). Занятно, что интерфейс контроллеров Thunderbolt от Intel сочетает в себе возможности Mini DisplayPort и вдобавок PCI Express data connections — впрочем, это уже за пределами темы нашей статьи.
Хотя большинство полноразмерных разъемов DisplayPort оснащены замковым механизмом, который не позволяет проводу выдернуться случайно, по официальной спецификации эта опция не считается обязательной.
Вы можете найти микро-разъем HDMI типа D на некоторых смартфонах и планшетах, но ни один изготовитель электроники, кроме Microsoft, не размещает даже Mini DisplayPort на своих портативных устройствах. Замок очень часто присутствует на полноразмерных разъемах DisplayPort, однако даже коннекторы HDMI типа А крайне редко бывают оснащены этой полезной штукой.
Кабели HDMI и DisplayPort — какие они бывают
Самая большая проблема с разновидностями кабелей HDMI — в том, что в настоящее время их уже существует четыре, и на подходе — пятый, который обеспечит реализацию недавно выпущенной спецификации HDMI 2.1. При этом огромное количество более старых кабелей не имеет маркировку, которая объясняет их возможности и пропускные способности.
Однако использование кабеля HDMI, не соответствующего конкретной задаче, чревато такими проблемами, как сбои в передаче или искажения изображения, появление в кадре артефактов, рассинхронизация картинки и звука.
Разберемся с нынешними четырьмя типами кабелей HDMI подробнее.
- Standard HDMI Cable: обеспечивает достаточную ширину канала только для видео разрешением 720p и 1080i. Предназначен для подключения любых домашних устройств с нетребовательными параметрами (DVD плееры, приемники спутникового ТВ, плазменные и жидкокристаллические панели…). Бюджетный вариант для обычных источников и приемников сигнала. Подходит для тех, кому не требуется высокого качества изображения и звука.
- Standard HDMI Cable with ethernet: имеет тот же канал, плюс поддерживает дополнительно двунаправленный канал передачи данных Ethernet HDMI до 100 Mбит/сек. Дает возможность устройству получить высокоскоростное интернет-соединение и одновременно раздавать получаемый из сети контент другим подключенным по HDMI устройствам. В отличие от кабеля Standart поддерживает технологию Audio Return Channel (реверсивный звуковой канал), что дает возможность передавать аудио данные без использования какого-либо S/PDIF аудиоподключения (без дополнительного кабеля).
- High Speed HDMI Cable: обеспечивает более широкий канал, способен передавать видео с разрешением 1080p и 4K (4096×2160). Поддерживает технологию Audio Return Channel и практически все видео форматы, включая Deep Color и 3D. Разработан для соединения высококачественных устройств (Blu-ray и HDD-плееры, плазменные и жидкокристаллические панели, приемники спутникового ТВ). Обеспечивает, однако, максимальную частоту обновления всего 24 Гц, что вполне достаточно для фильмов, но отвратительно для видеоигр.
- High Speed HDMI Cable with ethernet: поддерживает широкий канал и все те же технологии, что и High Speed HDMI Cable, и дополнительно обеспечивает Ethernet HDMI до 100 Mбит/сек.
Убедитесь, что покупаете кабель High Speed HDMI Cable, если намерены использовать его для передачи с компьютера или Blu-ray плеера на монитор видео с разрешением 1080p или более (поддержка Ethernet не обязательна)
Все четыре типа кабеля поддерживают технологию ARC (Audio Return Channel, реверсивный звуковой канал), которая позволяет телевизору передавать аудиоданные обратно на аудио/видео ресивер. Без нее вам пришлось бы для передачи звука подключать второй кабель (заметим, что если вы подписаны на кабельное или спутниковое телевидение и пользуетесь цифровой телевизионной приставкой, можно обойтись без ARC).
Спецификация HDMI не задает максимальной длины кабеля, так же как и не устанавливает ограничений на материал для его изготовления. Медный провод является самым популярным материалом, но кроме того, сигналы HDMI могут проходить через кабель CAT 5 или CAT 6 (на расстояния до 50 метров), коаксиальный кабель (до 90 метров) или оптоволокно (более 100 метров), согласно описанию HDMI Licensing LLC.
В «активные» HDMI кабели для усиления сигнала встроены интегральные схемы. Активные кабели могут быть длиннее и тоньше, чем пассивные (чем тоньше кабель, тем меньше вероятность его порчи и отказа при необходимости сильно изгибаться).
Кабели DisplayPort описать гораздо проще: они бывают только одного типа!
Нынешняя версия, DisplayPort 1,3, обеспечивает достаточный по мощности канал для передачи видео разрешением до 3840×2160 пикселей с частотой обновления 60 Гц и поддерживает все распространенные 3D форматы видео. Кабели DisplayPort также способны передавать многоканальный цифровой звук. С другой же стороны, DisplayPort не умеет передавать данные ethernet, и технологию Audio Return Channel этот стандарт также не поддерживает.
Два типа разъемов DisplayPort — стандартный и мини
При добавлении простого адаптера кабель DisplayPort может связать источник DisplayPort с дисплеем VGA (это крайне полезная опция при необходимости подсоединить ноутбук к более старому видеопроектору). Также существуют адаптеры для подсоединения источника с DisplayPort к одноканальному DVI или HDMI дисплею. Кабель HDMI тоже можно подключить через адаптер к интерфейсу DVI, но это и все.
Пассивный медный кабель DisplayPort способен передавать экстремально высокие объемы данных (например, видео разрешением 3840х2160) при длине до двух метров. Если хотите использовать пассивный медный кабель DisplayPort длиной 15 метров, этот стандарт ограничит ваши потенциальные объемы передачи разрешением 1080p. Но спецификации консервативны, а составляют их с запасом, на практике же 15-метровый кабель способен на передачу достаточного количества бит для поддержки разрешения 2560×1600 (этого отлично хватит для 30-дюймового монитора).
Активный медный кабель DisplayPort, который через себя же подпитывает встроенный в коннектор усилитель сигнала, может передавать видео разрешением 2560×1600 уже на 20 метров. И наконец, длина оптоволоконных кабелей DisplayPort может достигать более сотни метров.
Сколько устройств можно подключить через HDMI и DisplayPort
Каждый кабель HDMI может одновременно передавать один видео поток и один аудио поток, чего хватает для поддержки только одного дисплея. Этого достаточно, если вы и подключаете всего один монитор или телевизионную панель, однако в наше время многие пользуются более чем одним монитором.
Один интерфейс DisplayPort способен поддерживать до четырех мониторов с разрешением 1920х1200 пикселей каждый, или же два монитора с разрешением 2560х1600 пикселей, при этом каждый дисплей будет получать собственный независимый видео и аудио поток. А поскольку некоторые GPU умеют поддерживать множественные интерфейсы DisplayPort, у вас есть возможность посадить на один шлейф до шести совместимых мониторов от одного источника.
Так какой интерфейс лучше — HDMI или DisplayPort?
HDMI был разработан преимущественно для массовой потребительской электроники: плееров Blu-ray, телевидения, видеопроекторов и тому подобного. Если разобраться с непростой классификацией кабелей по назначению и способностям, этот стандарт предоставляет возможности, которые не под силу коннекторам DisplayPort. Тем временем, DisplayPort был создан по большей части как универсальный интерфейс именно для компьютерных дисплеев, так что этот стандарт не заменяет, а, скорее, дополняет HDMI.
К сожалению, множество компьютерных производителей — особенно изготовители потребительских ноутбуков и моноблоков — похоже, полагает, что вполне достаточно оснастить их разъемом HDMI. Мы выражаем надежду, что это мнение изменится, поскольку рядовым потребителям DisplayPort может принести как минимум столько же пользы, как он давно приносит бизнес-пользователям.
HDMI никуда не денется, и мы весьма этому рады, однако настало время компьютерной индустрии обратить более ласковый взгляд и на стандарт DisplayPort.
Нужен ли вам DisplayPort?
Как мы уже говорили ранее, стандарт HDMI распространен повсеместно. Этот интерфейс присутствует практически на любой телевизионной панели, им будет оснащен каждый потребительский компьютерный монитор. Также наверняка вы можете обнаружить его на большинстве встраиваемых видеокарт, на ноутбуках, системных блоках сборных компьютеров и в каждом моноблоке.
А вот мониторы, десктопы и моноблоки уже более высокого уровня дополнительно к HDMI, будут оснащены разъемами DisplayPort. Что же касается ноутбуков — они, конечно, испытывают некоторый дефицит пространства для размещения разъемов. Однако более дорогие бизнес-ориентированные модели также обязательно будут оборудованы интерфейсом DisplayPort.
Если вы планируете использовать свой ноутбук с отдельно стоящим монитором, вы не будете сожалеть о небольшой переплате за модель, снабженную разъемом DisplayPort. Способность поддерживать несколько дисплеев одновременно и возможность подключать через недорогие переходники практически любой тип монитора дает значительно больше гибкости, чем может предложить один только HDMI.
Источник: www.dgl.ru