你所不知道的显示器接口的一些信息

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D-sub 15(VGA接头的一种)

用作发送模拟(analog)信号

VGA是为了以显像管(阴极射线管)为基础的显示设备而设计,发送的单位是水平扫描线,因此并未使用数字化的离散信号。模拟发送的视频信号是以变更输出电压来控制扫描中的电子流束的密度,并借此来表现亮度以及彩度。

The same VGA cable can be used with a variety of supported VGA resolutions, ranging from 640×350px @70 Hz (24 MHz of signal bandwidth) to 1280×1024px (SXGA) @85 Hz (160 MHz) and up to 2048×1536px (QXGA) @85 Hz (388 MHz). There are no standards defining the quality required for each resolution, but higher-quality cables typically contain coaxial wiring and insulation which make them thicker. A quality cable should not suffer from signal crosstalk which occurs when the signals in one wire induce unwanted currents in adjacent wires, ghosting which occurs when impedance mismatches cause signals to be reflected (note that ghosting with long cables may not be the fault of the cable but may instead be caused by equipment with incorrect termination or by use of passive splitters), and other signal degradation effects; shorter VGA cables are less likely to introduce significant degradation.

以上大意是说,VGA线没有标准,他的"战斗力"取决于制作的材质,但质量更高的电缆通常含有同轴电缆布线和绝缘层,这会使得它们更厚。质量好的VGA线不会因为附近其他线的干扰产生不必要的电流,从而导致信号干扰、衰减还有鬼影,但较短的VGA线画面质量不会显著下降。

DVI

数字视频接口(DVI)
A male DVI-I connector DVI-D(Single Link)接头
规格
热插拔 Yes
外接 yes
视频信号 数字视频流数据
(单通道)WUXGA 1920×1200 @ 60 Hz
(双通道)WQXGA 2560×1600 @ 60 Hz
模拟RGB视频(-3 db at 400 MHz)
数据信号 RGB数据
时钟频率
显示数据频道(DDC)
数据带宽 (单通道)3.7 Gbit/s
(双通道)7.6 Gbit/s +
最大设备数量 1
协议 最小化传输差分信号(TMDS)数据及时钟频率
脚位数量 29
脚位配置
DVI Connector Pinout.svg
从正面看DVI母座接口
引脚1 TMDS Data 2- Digital red -(Link 1)
引脚2 TMDS Data 2+ Digital red +(Link 1)
引脚3 TMDS Data 2/4 shield
引脚4 TMDS Data 4- Digital green -(Link 2)
引脚5 TMDS Data 4+ Digital green +(Link 2)
引脚6 DDC clock
引脚7 DDC data
引脚8 Analog vertical sync
引脚9 TMDS Data 1- Digital green -(Link 1)
引脚10 TMDS Data 1+ Digital green +(Link 1)
引脚11 TMDS Data 1/3 shield
引脚12 TMDS Data 3- Digital blue -(Link 2)
引脚13 TMDS Data 3+ Digital blue +(Link 2)
引脚14 +5V Power for monitor when in standby
引脚15 Ground Return for pin 14 and analog sync
引脚16 Hot plug detect
引脚17 TMDS data 0- Digital blue -(Link 1)and digital sync
引脚18 TMDS data 0+ Digital blue +(Link 1)and digital sync
引脚19 TMDS data 0/5 shield
引脚20 TMDS data 5- Digital red -(Link 2)
引脚21 TMDS data 5+ Digital red +(Link 2)
引脚22 TMDS clock shield
引脚23 TMDS clock+ Digital clock +(Links 1 and 2)
引脚24 TMDS clock- Digital clock -(Links 1 and 2)
C1 Analog red  
C2 Analog green  
C3 Analog blue  
C4 Analog horizontal sync  
C5 Analog ground Return for R, G and B signals
DVI的英文全名为Digital Visual Interface,中文称为“数字视频接口”。是一种视频接口标准,设计的目标是用来传输未经压缩的**数字视频**。 DVI接口的协议会使得像素的亮度与色彩信号从信号来源(如显卡)以二进制方式发送到显示设备。当显示设备以其原生分辨率被驱动时,仅需读取DVI传来的每个像素的数值数据并且应用到正确的位置即可。相对于模拟方式发送的像素数据会受到邻接像素数据以及电磁噪声以及其他的模拟有损影响,在此方法中,输出端寄存器中的每个像素都直接对应显示端的每个像素。使得画面质量有基本的保障。 然而当LCD等数字化的显示设备开始实用化之后,以模拟方式发送信号至数字显示设备时,该设备必须以特定频率将扫描线信号取样再转换回数字格式。若取样出现误差就会使得画面质量劣化,但DVI实际画面在19吋以下与D-SUB输出画质并无明显差异。且当信号来源为电脑时,显卡将数字的画面信号转换为模拟输出,再被LCD显示屏转换回数字画面的流程显然是多余的。因此DVI也随着LCD显示屏成为主流而被广泛使用。 单通道DVI最大可发送的分辨率为2.6百万像素,每秒钟更新60次。新版的DVI规格中提供一组额外的DVI炼结通道,当两组炼结一起使用时可以提供额外的发送带宽,称为双通道(Dual-link DVI)运作模式。DVI规格中规定以165MHz的带宽为界,当显示模式需求低于此带宽时应只使用单通道运作,以上则应自动切换为双通道。另外第二组炼结也可作为发送超过24位的像素色彩数据使用。 ##接头形式 ![DVI接头](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fb/DVI_Connector_Types.svg/181px-DVI_Connector_Types.svg.png) DVI接头除包含DVI标准所规定的数字信号脚位之外也可包含传统模拟信号(VGA)的脚位,此设计是为了维持DVI的通用性以便不同形式的屏幕可以共用同一种连接线。随着实现功能的不同,DVI接头被分成三种类型: * DVI-D(Digital数字信号;single link或dual link) * DVI-A(Analog模拟信号) * DVI-I(Integrated混合式;数字及模拟信号皆可;single link或dual link) 此外,有实现出第二组DVI炼路的接头被称为DVI-DL(dual link),以强调传输能力。 某些较新型的DVD播放机,电视机(包括HDTV)以及投影机采用了所谓"DVI/HDCP"接头,这种接头在外型上完全与DVI相同,但是其发送的数据有经过HDCP协议所加密以防止非法复制。现今装有DVI接口显卡的电脑经常可利用前述显示设备作为大型屏幕之用,但由于2007年之前产制的显卡大多不支持HDCP,所以可能会受到版权保护技术的限制而无法以最高分辨率播放受到HDCP保护的视频内容。 此外,DVI-D的模拟脚位故意设计得比DVI-I的同样脚位短,以防止用户将DVI-I公头误插入DVI-D的母座。 ##规格 ###数字信号 * 最小时钟频率:25.175 MHz(640x480@60Hz),当T.M.D.S. Clock小于22.5 MHz时,DVI Link被识别为inactive状态; * 单链模式最大时钟频率:165 MHz(3.7 Gbit/s) * 双链模式最大时钟频率:330 MHz(Primary link:165MHz + Secondary link:165MHz) * 每一时钟频率可发送像素数:1 pixel or 2 pixels(双链模式);1 pixel(单链模式) * 单一像素数据长度:24位/30比特/36位/48位 * 单链模式分辨率示例(single link): * HDTV(1920×1080)@ 60 Hz with 5% LCD blanking(131 MHz) * UXGA(1600×1200)@ 60 Hz with GTF blanking(161 MHz) * WUXGA(1920×1200)@ 60 Hz(154 MHz) * SXGA(1280×1024)@ 85 Hz with GTF blanking(159 MHz) * 双链模式分辨率示例(dual link): * QXGA(2048×1536)@ 75 Hz with GTF blanking(2×170 MHz) * HDTV(1920×1080)@ 85 Hz with GTF blanking(2×126 MHz) * WQXGA(2560×1600)@ 60 Hz with GTF blanking (2x174 MHz)(30" LCD Dell, Apple, Samsung) * WQUXGA(3840×2400)@ 33 Hz with GTF blanking (2x159 MHz) GTF(Generalized Timing Formula)是一种VESA标准 ###模拟信号 RGB带宽:400 MHz at -3 dB ##转接头 DVI可使用便宜的被动式转接头转成VGA或HDMI。被动式转接头是指,该转接头只是一组“被动的”电路,没有“主动的”芯片进行运算。若要把DisplayPort转成VGA就需要昂贵的主动式转接头。 VGA转接头只可在DVI-I或DVI-A上使用,不能用在DVI-D(因为VGA线只支持模拟信号)。要注意,一些显卡提供两个DVI-I外型的输出端子,实际上内部线路只是一组DVI-I和一组DVI-D,VGA转接头必须插在真正的DVI-I上才能使用。AMD在2013年末推出的Radeon R9 290系列开始,移除了模拟信号输出功能,两个DVI都是DVI-D。用家要连接采用VGA端子的显示屏,必须购买主动式转接头 , 除非显示屏是使用多端子接头(例如D-Sub , DVI-D和HDMI) , 显示屏里面有内置转换电路 , 可以切换输入信号的种类 , 才可以使用DVI-D转D-Sub转接头 , 但实际上接头端仍然是数字输入。 HDMI转接头只可在DVI-I或DVI-D上使用,不能用在DVI-A(因为HDMI只支持数字信号)。一般而言,使用转接头转出来的HDMI是没有音频功能的,因为DVI本身只是视频接口。ATi Radeon HD 3000显卡上的DVI可转出带有音频的HDMI,原理是使用dual link中未被使用的针脚提供音频功能,但必须使用原厂印有ATi字样的转接头。很多年前HDMI还未普及,所有显卡都没有HDMI,现在大多显卡都已经直接提供HDMI输出,不再需要HDMI转接头。 #HDMI (HDMI最新的线只有1.4,因为2.0中没有定义更新的线材标准) 高清晰度多媒体接口(英语:High Definition Multimedia Interface,简称HDMI)是一种全数字化视频和声音发送接口,可以发送未压缩的音频及视频信号。HDMI可用于机上盒、DVD播放机、个人电脑、电视游乐器、综合扩大机、数字音响与电视机等设备。HDMI可以同时发送音频和视频信号,由于音频和视频信号采用同一条电缆,大大简化了系统线路的安装难度。 HDMI是被设计来**取代较旧的模拟信号**影音发送接口如SCART或RCA等端子的。它支持各类电视与电脑视频格式,包括SDTV、HDTV视频画面,再加上多声道数字音频。在发送时,各种视频数据将被HDMI收发芯片以“最小化传输差分信号”(TMDS)技术编码成数据数据包。规格初制订时其最大像素传输率为165Mpx/sec,足以支持1080p画质每秒60张画面,或者UXGA分辨率(1600x1200);后来在HDMI 1.3规格中扩增为340Mpx/秒,以符合未来可能的需求。 HDMI也支持非压缩的8声道数字音频发送(采样率192kHz,数据长度24bits/sample),以及任何压缩音频流如Dolby Digital或DTS,亦支持SACD所使用的8声道的1bit DSD信号。在HDMI 1.3规格中,又追加了超高数据量的非压缩音频流如Dolby TrueHD与DTS-HD的支持。 标准的Type A HDMI接头有19个脚位,另有一种支持更高分辨率的Type B接头被定义出来,但目前仍无任何厂商使用Type B接头。Type B接头有29个脚位,容许其发送扩张的视频沟道以应付未来的高画质需求,如WQSXGA(3200x2048)。 Type A HDMI可向下兼容于现今多数显示屏与显卡所使用的Single-link DVI-D或DVI-I接口(但不支持DVI-A),这表示采用DVI-D接口的信号来源可以通过转换线驱动HDMI屏幕,但是此种转换方案并不支持音频发送与遥控机能。此外,如无HDCP认证的DVI屏幕也将不能收看从HDMI所输出带有HDCP加密保护的视频数据。(所有HDMI屏幕皆支持HDCP,但大多数DVI接口的显示屏不支持HDCP。)Type B HDMI接头也将向下兼容于Dual-link DVI接口。 ##版本对比
HDMI版本 1.0–1.2a 1.3 1.4 2.0
最大signal视频带宽(MHz) 165 340 340 600
最大TMDS带宽(Gbit/s) 4.95 10.2 10.2 18
最大视频带宽(Gbit/s) 3.96 8.16 8.16 14.4
最大音频带宽(Mbit/s) 36.86 36.86 36.86 49.152(IEC61937以及DST audio)
最大色深(bit/px) 24 48 48 48
24-bit/px HDMI单通道最大分辨率 1920×1200p 60 Hz 2560×1600p 75 Hz 4096×2160p 24 Hz 3840×2160p 60 Hz
30-bit/px HDMI单通道最大分辨率 不适用 2560×1600p 60 Hz 3840×2160p 30 Hz 3840×2160p 60 Hz
36-bit/px HDMI单通道最大分辨率 不适用 1920×1200p 75 Hz 3840×2160p 25 Hz 3840×2160p 50 Hz
48-bit/px HDMI单通道最大分辨率 不适用 1920×1200p 60 Hz 3840×2160p 24 Hz 3840×2160p 30 Hz

DisplayPort

DisplayPort



Displayport-cable.jpg



数字式音频/视频接头
产品历史
设计者 视频电子标准协会
设计年代 2006年5月
制造年代 2008年
规格
热插拔
外接
电气特性 +3.3V
最大电压 16.0 V
最大电流 500mA
声音频号 可选用,最大8声道无压缩 192 kHz,24位音效,比特率为 6.144 Mbit/s。
视频信号 可选用,最大分辨率为 4096x2160。
数据信号
数据带宽 每通道 1.62 或 2.7 Gbit/s (共 6.48 Gbit/s 或 10.8 Gbit/s)加 1 Mbit/s 提供于 AUX CH 〈附属数据〉
协议 小型数据包
缆线 最大长度 15 米(50/60 Hz,24 比特全彩 1080p 的视频传输),最大带宽保证长度为 3 米,使用缆线或是光纤制成。
脚位数量 20〈外部接头〉/32〈笔记本电脑的内部接头〉

DisplayPort (简称DP)是视频电子标准协会(VESA)推动的数字式视频接口标准,订定于2006年5月;目前最新的1.3版,订定于2014年9月15日。该接口订定免认证、免授权金,发展中的新型数字式音频/视频界面,主要适应于连接电脑和屏幕,或是电脑和家庭剧院系统。有意要取代旧有的VGA、DVI和FPD-Link(LVDS)视频传输接口技术。

DisplayPort是第一个依赖数据包化数据传输技术的显示接口,这种数据包化传输技术可以在以太网、USB和PCI Express等技术中找到。它既可以用于内部显示连接,也可以用于外部的显示连接。与过去的标准需要在每个输出口的差分对里面固定传输时钟信号不同的是,DisplayPort协议是基于小的数据包被称为微报文,这种微报文可以将时钟信号嵌入在数据流中。其优点是较少的引脚数,就可以实现更高的分辨率。数据包的应用也允许使用DisplayPort可扩展,这就意味着随着时间的推移,物理接口本身不需要显著的变化就可以添加额外的功能了。

DisplayPort可用于同时传输音频和视频,这两项中每一项都可以在没有另外一项的基础上单独传输。视频信号路径中每个颜色通道可以有6到16位,音频路径可以有多达8通道24位192 kHz的非压缩的PCM音频,或可以在音频流中封装压缩的音频格式。一个双向的、半双工的辅助通道携带了主链路用的设备管理和设备控制数据,如VESA EDID、MCCS和DPMS标准。此外,该接口是能够运送双向USB信号。

DisplayPort信号不兼容DVI或HDMI。然而,双模式DisplayPorts被设计用来通过该接口传输单链路DVI或HDMI 1.2/1.4的协议,需要通过使用一个外部无源适配器来实现,选择所需的信号,并将电气信号从LVDS转换为TMDS。带有被动适配器的双模DisplayPorts不支持VGA和双链路DVI。这些接口需要有源适配器来转换所需要输出的协议和信号。VGA适配器可以使用DisplayPort连接器来供电,而双链路DVI适配器可能依赖于外部电源(参考HDMI、DVI和VGA兼容性)。

DisplayPort连接器在主链路可以有1、2、或4路差分数据对(巷道),每巷道可以在自时钟运行于162、270、或540MHz的基础上其原始比特率为1.62、2.7或者5.4 Gbit/s。 数据为8b/10b编码,即每8位的信息被编入10位符号中。因此,解码后每通道的有效数据传输速率是1.296、2.16、4.32 Gbit/s(或者说是总量的80%)。

配套标准

Mini DisplayPort

Mini DisplayPort是一个微型版本的DisplayPort。由苹果公司于2008年10月14日发表。现在应用于MacBook(取代先前的Mini-DVI)、MacBook Air(取代先前的Micro-DVI)与MacBook Pro(取代先前的DVI)笔记本电脑中。亦应用于27吋的LED Cinema Display。

PDMI

PDMI(全称Portable Digital Media Interface, 中文名为便携式数字媒体接口)是一种便携式媒体播放器的互连标准。2010年2月CEA(美国消费电子协会)开发了此标准,名称为便携式媒体播放器通用互联标准(Common Interconnection for Portable Media Players),标准号为ANSI/CEA-2017-A。在微软David McLauchlan的带领下,全球有超过五十家消费类电子公司支持和投入到此标准的开发。它被设计用于替代只有苹果公司使用的iPod接口。

SlimPort

SlimPort 是一项由硅谷数模基于DisplayPort技术开发的,支持在移动设备和外部所显示屏之间创建简单连接的技术。

技术规格

  • 最高达 21.6 Gbit/s 的带宽,可支持 4K2K 60Hz 的高分辨率显示屏。
  • 8bit/10bit 数据传输
  • 开放且可扩展的标准能够加速普及。
  • 支持6、8、10、12 与 16 比特色深。
  • 缆线的完整带宽保证长度为 3 米。
  • 1080p 的有效传输带宽保证长度为 5 米。
  • 支持 128-bit AES 的 DisplayPort 内容保护 (DPCP),版本 1.1 更支持 40-bit HDCP。
  • 同时支持内部与外部链接,能够使电脑制造商因此降低花费。
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