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DisplayPort接口技术解析-HDMI不是唯一目前，HDMI凭借支持音视频输出、提供足以播放1080p高清节目的带宽等优势，正向家电和PC领域展开猛烈的进攻。不过，HDMI的普及之路才开始，一种功能更强、带宽更大的新型接口DisplayPort就向它发出了强有力的挑战DisplayPort的技术优势2006年5月，VESA(视频电子标准组织)正式发布了DisplayPort 1.0标准，这是一种针对所有显示设备(包括内部和外部接口)的开放标准。DisplayPort到底有何神奇之处?1.高带宽在高清晰视频即将流行之际，没有高带宽的显示接口是无法立足的。DisplayPort 1.0规格问世之初，就支持单通道、单向、四线路连接，数据传输率高达10.8Gbps，足以传送未经压缩的视频和相关音频，同时还支持1Mbps的双向辅助通道，供设备控制之用，此外还支持8位和10位颜色。在数据传输上，DisplayPort使用了“micro-packetised”格式。要知道，HDMI 1.2a的带宽仅为4.95Gb/s，即便最新发布的HDMI 1.3所提供的带宽(10.2Gb/s)也稍逊于DisplayPort 1.0。DisplayPort可支持WQXGA+(25601600)、QXGA(20481536)等分辨率及30/36bit(每原色10/12bit)的色深，充足的带宽保证了今后大尺寸显示设备对更高分辨率的需求。2.最大程度整合周边设备和HDMI一样，DisplayPort也允许音频与视频信号共用一条线缆传输，支持多种高质量数字音频。但比HDMI更先进的是，DisplayPort在一条线缆上还可实现更多的功能。在四条主传输通道之外，DisplayPort还提供了一条功能强大的辅助通道。该辅助通道的传输带宽为1Mbps，最高延迟仅为500s，可以直接作为语音、视频等低带宽数据的传输通道，另外也可用于无延迟的游戏控制。可见，DisplayPort可以实现对周边设备最大程度的整合、控制。3.内外接口通吃目前DisplayPort的外接型接头有两种:一种是标准型，类似USB、HDMI等接头;另一种是低矮型，主要针对连接面积有限的应用，比如超薄笔记型电脑。两种接头的最长外接距离都可以达到15米，虽然这个距离比HDMI要逊色一些，不过接头和接线的相关规格已为日后升级做好了准备，即便未来DisplayPort采用新的2X速率标准(21.6Gbps)，接头和接线也不必重新进行设计。 DisplayPort的外接型接头 DisplayPort的内接型接头除实现设备与设备之间的连接外，DisplayPort还可用作设备内部的接口，甚至是芯片与芯片之间的数据接口。比如，DisplayPort就“图谋”取代LCD中液晶面板与驱动电路板之间主流接口LVDS(Low Voltage Differential Signaling，低压差分信号)接口的位置。DisplayPort的内接型接头仅有26.3mm宽、1.1mm高，比LVDS接口小30%，但传输率却是LVDS的3.8倍。4.简化相关产品的设计HDMI(High Definition Multimedia Interface)是在DVI的基础上发展而来的，它们都使用了TMDS(最小化传输差分信号)信号传输技术，图像传输前数字信号必须经过TMDS电路转换为TMDS信号。而采用DisplayPort，数字信号可直接输出，不需要TMDS转换电路。不仅如此，DisplayPort同样可简化LCD内部设计。因为DVI、HDMI不能直接驱动时序控制器，所以VGA或TMDS信号输入LCD后，必须转换成LVDS信号。相比之下，DisplayPort则实现了与面板的集成，可直接驱动面板进行显示，精简了LVDS转换电路。在平板电视领域，DisplayPort也有令人心动之处。为了传输DVI、HDMI、S端子等不同信号，现有平板电视的电路结构要求主板和输入单元之间架设多条独立的连接线。而使用DisplayPort后，仅需一条连接线就可以把所有信号输入到主板的视频处理器，主板设计难度降低了，成本也大为削减。5.具备高度的可扩展特性尽管DisplayPort 1.0标准只支持一条音频流传输，但DisplayPort具备高度的可扩展特性，要让它同时传输多条视频或音频流并不是一件困难的事情。画中画、分屏显示功能对于DisplayPort而言就是“小菜一碟”，一条DisplayPort连接线最高可支持6条1080i或3条1080p视频流。6.内容保护技术更可靠DisplayPort也想把触角延伸到消费电子领域，而这个领域对版权的保护十分敏感，如果没有相应的内容保护技术，即使其优势再大也很难获得影片供应商的青睐。在这方面DisplayPor已经作好了准备，但它并不像HDMI、UDI那样采用HDCP，而是使用Philips为DisplayPort制订的一套内容防拷协议，该技术基于128位高速加密引擎，采用标准密钥交换方法，支持标准的RSA认证，提供高达2048位的密钥长度，保护技术比HDMI的HDCP更加可靠。当然，DisplayPort的架构更富弹性，厂商也可根据需要选择其他内容保护协议。7.DisplayPort兼容HDMI 致力于开发和推进开放显示与显示接口标准的视频电子标准协会(VESA)宣布正式发布DisplayPort互操作性指南，该文档为通过线缆适配器实现DisplayPort设备与DVI 1.0/HDMI设备间的互操作性提供指导方案。 “VESA为积极响应显示行业对实现DisplayPort 1.1设备与DVI 1.0/HDMI兼容设备间的互操作性的兴趣需要开发DisplayPort互操作性指南，”VESA执行总裁Bill Lempesis介绍，“相关厂商现在可以为消费者提供通过一条线缆将DisplayPort视频源设备与DVI 1.0/HDMI终端设备（或者DVI 1.0/HDMI视频源设备与DisplayPort终端设备）相连接的解决方案，而不必再购买新设备。”DisplayPort（图左）兼容HDMI（图右） 该文档描述了同时支持DisplayPort 1.1和DVI 1.0/HDMI操作模式（双模式设备）的源设备和终端设备的实现指南；引出线，连接器类型以及两端分别为DisplayPort连接器和DVI 1.0/HDMI A型/C型连接器的终端线缆适配器；双模式设备侦测线缆适配器的方法。 VESA也为此设计了与DisplayPort图标一起使用的双模式设备指示图标，以表示某设备在支持DisplayPort的同时还支持DVI 1.0或HDMI。8.DisplayPort接口最大的优势：免费与HDMI相比DisplayPort接口最大的优势就是“免费”！DisplayPort接口不像HDMI接口那样，需要每年支付一定量的会员费，也不必象HDMI接口那样每个含有HDMI接口的产品都要交钱，是真正意义上的完全免版税。这也正是DisplayPort赢得众多业界巨头支持的最大原因。DisplayPort为何如此优秀?“不鸣则已，一鸣惊人”，DisplayPort一出道便让所有的显示接口黯然失色，它的秘密武器究竟是什么?事实上，DisplayPort一个很重要的特色就在于采用了“Micro-Packet Architecture(微封包架构)”传输架构，视频内容以封包方式传送，这一点同DVI、HDMI等视频传输技术有着明显区别。无论是HDMI，还是其“孪生兄弟”UDI(实质是去掉HDMI的音频传输功能)，两者都继承了DVI的核心技术TMDS，从本质上来说仍然是DVI的扩展。DVI、HDMI、UDI的视频内容都以即时、专线方式进行传输，这可以保证视频流量大时不会发生堵塞的现象。而DisplayPort使用的是封包式传输，它能保证传输的即时性吗?我们知道，Internet使用的就是封包式传输技术，网络由于带宽问题而发生堵塞的现象屡见不鲜。更何况在封包式传输中，封包内还要添加描述信息，这为传输的即时性带来了更严峻的挑战!DisplayPort能胜任视频传输这一重任吗?事实上，封包式传输经过多年的发展，已被证实在确保充足带宽的基础上，配以合适的流量管理措施，仍然可以满足即时性传输的需要。大家平时上网欣赏影片之时，如果服务器端带宽充足，并且主机到服务器端的连接顺畅，我们就可以看到流畅的影片。测试表明，把封包式传输技术应用于设备与设备、设备内部之间的信息传递是完全可行的。与交换式传输相比，微封包架构的一大特色就是弹性大。前面我们已经提到，DisplayPort可以轻松实现分屏显示等功能，原因是DisplayPort可以在同一组Lane/Link(通道/连线)内传输多组视频，而这一切就是微封包架构赋予的力量。而使用交换式传输的DVI、HDMI等视频只能在一组Link内传输一组视频。DisplayPort的界面主要由两部分构成:Main Link(主连线)和Auxiliary Channel(辅助通道)。Main Link负责视频内容的传输，属于高速的单向输出;Auxiliary Channel负责内容之外的辅助信息传送，比如状态信息、操控命令、音频等，属低速的双向通信，可以用来整合一些低速的周边设备。Main Link其实是由1至4组不等的Lane构成的，每组Lane都由成对(即两条)的线路所构成，信号使用类似串行的差分技术(即通过两条线路的电压差值来表示二进制0或1)，每组Lane的带宽可达2.7Gbps，4组合计达到10.8Gbps。在未来DisplayPort版本规划中，VESA还准备将带宽提升一倍。在编码技术上，DisplayPort使用了ANSI 8B/10B技术，这种编码方案把一个8比特字节编码为两个10比特字符，用于平衡高速传输的比特流中1和0的数量，以确保传输的精确性。由于时脉信号直接与视频资料信号共混传输，如此就省去额外设置时脉线路的需要，而DVI、HDMI仍然拥有一条独立的时脉线路，在EMI(电磁干扰)设计上难度较大。DisplayPort为何如此优秀?“不鸣则已，一鸣惊人”，DisplayPort一出道便让所有的显示接口黯然失色，它的秘密武器究竟是什么?事实上，DisplayPort一个很重要的特色就在于采用了“Micro-Packet Architecture(微封包架构)”传输架构，视频内容以封包方式传送，这一点同DVI、HDMI等视频传输技术有着明显区别。无论是HDMI，还是其“孪生兄弟”UDI(实质是去掉HDMI的音频传输功能)，两者都继承了DVI的核心技术TMDS，从本质上来说仍然是DVI的扩展。DVI、HDMI、UDI的视频内容都以即时、专线方式进行传输，这可以保证视频流量大时不会发生堵塞的现象。而DisplayPort使用的是封包式传输，它能保证传输的即时性吗?我们知道，Internet使用的就是封包式传输技术，网络由于带宽问题而发生堵塞的现象屡见不鲜。更何况在封包式传输中，封包内还要添加描述信息，这为传输的即时性带来了更严峻的挑战!DisplayPort能胜任视频传输这一重任吗?事实上，封包式传输经过多年的发展，已被证实在确保充足带宽的基础上，配以合适的流量管理措施，仍然可以满足即时性传输的需要。大家平时上网欣赏影片之时，如果服务器端带宽充足，并且主机到服务器端的连接顺畅，我们就可以看到流畅的影片。测试表明，把封包式传输技术应用于设备与设备、设备内部之间的信息传递是完全可行的。与交换式传输相比，微封包架构的一大特色就是弹性大。前面我们已经提到，DisplayPort可以轻松实现分屏显示等功能，原因是DisplayPort可以在同一组Lane/Link(通道/连线)内传输多组视频，而这一切就是微封包架构赋予的力量。而使用交换式传输的DVI、HDMI等视频只能在一组Link内传输一组视频。DisplayPort的界面主要由两部分构成:Main Link(主连线)和Auxiliary Channel(辅助通道)。Main Link负责视频内容的传输，属于高速的单向输出;Auxiliary Channel负责内容之外的辅助信息传送，比如状态信息、操控命令、音频等，属低速的双向通信，可以用来整合一些低速的周边设备。Main Link其实是由1至4组不等的Lane构成的，每组Lane都由成对(即两条)的线路所构成，信号使用