HDMI,DVI,VGA,DisplayPort — Всё об интерфейсах подключения. HDMI или DisplayPort: в чем разница и что лучше

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.

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:

Металлический экран разъёма.
Контакты заземления (GND), линия питания (DP_PWR) и общий провод для линии питания (Return DP_PWR).
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.

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 (4096x2160). 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 3840x2160 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 2560x1600 (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 2560x1600 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.

DisplayPort (DP, Display Port ) — интерфейс, являющийся стандартом принятым VESA (Video Electronics Standard Association ) 3 Мая 2006 года и предназначенный для передачи аудио, видео, USB и других данных с высокой скоростью.

Разработан как высокоэффективный интерфейс, который смог бы полностью вытеснить с рынка устаревающие иинтерфейсы. Совместимость с данными стандартами всё же сохранена при помощи специальных адаптеров. DisplayPort имеет все те же функции, что и стандарт, но не предназначается для его замены.

Стандарт VESA подразумевает, что не нужно отчислять дополнительные деньги (роялти) за использование данного порта. За использование HDMI к примеру, необходимо отчислять минимум 4 цента и то при условии, что на буклетах и корпусе устройства есть пометка с надписью HDMI . Если без пометок, то все 15 центов .

Как работает DisplayPort .

В DisplayPort реализована совсем другая система для передачи данных, нежели в предыдущих интерфейсах. Применяется пакетная передача данных, наподобие как в интерфейсах , или Ethernet . Это является большим плюсом, так как сигнал не направлен именно на какое то устройство, он может быть разделён для нескольких благодаря пакетной передаче. Всё это позволяет уменьшить количество контактных площадок на разъёме и большие возможности для расширения полосы пропускания без изменения стандарта. Но есть и недостаток, который уменьшает полосу пропускания. Так как сигнал кодируется методом 8b/10b , эффективная пропускная способность составляет 80% , а два бита из десяти используются для служебной информации и корректировки ошибок.

Интерфейс может передавать как видео сигнал, так и аудио, причём это возможно и по отдельности. Аудио сигнал может передаваться на 8 каналов с качеством 192 кГц 24 bit без сжатия.

Видео поток может передаваться от 18 битного цветового представления до 48 битного , что позволяет использовать интерфейс совместно с мониторами имеющими расширенный цветовой охват (при поддержке со стороны источника сигнала).

DisplayPort имеет двунаправленный, полудуплексный дополнительный канал для управления устройством, передачи служебной информации и поддержки VESA EDID , DPMS , MCCS . Плюс ко всему, по данному каналу может передаваться двунаправленный USB сигнал.

Версии DispalyPort, отличия .

DisplayPort 1.0

Представлена 3 Мая 2006 года. Первая версия стандарта. Скорость передачи данных 8,64 Гбит/с. Длинна кабеля — до двух метров.

DisplayPort 1.1a

Представлен 2 Апреля 2007 года. Получил возможность использовать оптоволоконные и другие технологии для передачи сигнал. Это позволяет передавать данные на большие расстояния без потери сигнала. Также появилась поддержка 40 bit HDCP .

DisplayPort 1.2

Представлен 22 Декабря 2009 года. Самое главное изменение со времён первой версии — в два раза увеличенная пропускная способность, которая теперь равняется 17,28 Гбит/с . Это позволило увеличить максимальное разрешение, глубину цвета и частоту обновления видео сигнала. Появилась поддержка нескольких видео потоков из одного источника сигнала, поддержка стереоскопического 3D изображения, значительное увеличение пропускной способности AUX канала до 720Мбит/c , поддержка Global Time Code (GTC ). Появилась поддержка новых цветовых пространств, таких как xvYCC , ScRGB , AdobeRGB 1998 . Осталась обратная совместимость со всеми предыдущими стандартами.

Портативные устройства .

Embedded DisplayPort 1.3 (для портативных устройств)

Предварительно представлен в феврале 2011 и включает в себя новые режимы Self-Refresh (PSR ), которые позволяют видеокарте отключать интерфейс если картинка на экране не изменяется, сохраняя неизменную картинку в кадровом буфере. Это изменение должно благоприятно отразиться на портативных устройствах и сроке их работы от батарей.

Технические характеристики DisplayPort:

Скорость передачи 8,64 Гбит/с (1.0) и 17,28 Гбит/с (1.2).
Глубина передаваемого цвета 6, 8, 10, 12, 16 бит на канал (18-48 бит в общем выражении).
Передача восьми канального звука 192 кГц 24 bit, с поддержкой инкапсуляции сжатых форматов.
Поддержка YCbCr и RGB (v1.0); поддержка ScRGB, Adobe RGB 1998, SRGB, xvYCC, RGB XR, DCI-P3 (v1.2);
Двунаправленный полудуплексный канал AUX до 1 Мбит (для v1.0), до 720 МБит (для v1.2).
128 битное AES шифрование DPCP (DisplayPort Content Protection), поддержка 40bit HDCP шифрования (с версии 1.1).
Поддержка до 63 аудио и видео потоков одновременно с разделением пакетов по времени (начиная с v1.2).
Кодирование сигнала методом 8b/10b. То есть на каждые 10 бит, приходится 2 служебных бита. Итоговая пропускная способность = 80%.
Поддержка внутренних и внешних подключений, что позволяет использовать стандарт для различных задач по передаче данных.
Поддержка 120 Гц, 3D видео сигнала (v1.2)

Преимущества стандарта DisplayPort над LVDS, VGA, DVI .

Крупные производители постепенно отказываются от устаревающих интерфейсов в пользу DisplayPort .

DisplayPort имеет такие преимущества в сравнении с VGA, DVI и LVDS:

DP полностью бесплатен.
DP постоянно совершенствуется.
Малое количество помех и наводок создаваемое кабелем DP.
Возможность передачи любых данных.
Плавное распределение между аудио и видео данными.
Возможность передачи на дальние расстояний при использовании оптического волокна (с v1.1a).
Значительно более высока пропускная способность.
Несколько видео потоков через одно соединение (с v1.2).
Внутренняя подстройка под длину кабеля и качество сигнала.
Возможность передавать сигнал на 15 метров, но с уменьшенной пропускной способностью (до 1920х1080, 60 Гц, 24 бита). Передача через кабель до 2-х метров идёт с полной скоростью.
Разъём с простой защёлкой.

Расширенный цветовой охват.

Производители мониторов с расширенным цветовым охватом 30 bit (1.07 млрд . оттенков) и более, для полного раскрытия возможностей рекомендуют именно DisplayPort . Другие порты, предназначены для передачи только 24 битного цветового охвата, в том числе и HDMI для PC. Тем не менее, для полноценной поддержки 30 bit , вам потребуется и профессиональный ускоритель уровня AMD FirePro или NVidia Quadro с DP .

На видеокартах чаще встречается не полноценный DisplayPort , а уменьшенный — mini DisplayPort (miniDP ).

Между миниатюрным и полноценным портами никакой разницы нет, кроме размера разъёмов.

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:

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.
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.