2024年4月26日发(作者:检韶容)
DisplayPort —— 新型数字接口的先锋
如今,曾经广泛应用于PC机的VGA模拟显示接口正逐渐淡出主流应用;尽管它在自己近20年的“服役”
时间内表现优秀,但现在是时候该有一项能够满足当前以及未来需要的新型数字显示接口来取代它了——
以上的话听起来是否很熟悉?是的,数字平板(DFP)标准和数字视频接口(DVI)标准都曾使用过上面的
说辞来标榜自己。
但可惜的是,它们二者都没能成为众人期望中的合格继承者。而日前,DisplayPort数字接口标准的开发
者宣称,DisplayPort改进了DFP标准与DVI标准的缺陷,并有希望最终成为能够普及PC及相关产品的数
字显示接口。根据下文所述的观点,我们认为DisplayPort确实非常值得关注。而且鉴于DisplayPort已
经得到诸如惠普(HP)和戴尔(Dell)等PC业巨头的强力支持,我们也有理由相信它将受到业界和消费
者广泛欢迎。
鉴往知来
回顾上一代数字接口可以发现,DVI接口在硅晶水平上的扩展性很差,这极大地阻碍它向主流显示接口迈
进的步伐。DVI支持的是相对高电压的直流耦合架构,这就使得遵循追求更小规模设计原则,使用低压驱
动电路的制造工艺实现起来十分困难,也意味着很难将它与另外一些硅晶模组集成。
惠普(HP)显示技术中心的杰出技术专家(Distinguished Technologist),DisplayPort标准主要倡导者
Bob Myers,也指出了DFP接口的不足,“DFP一直尝试在数字接口领域取代VGA,但实际上它并没有真正
发挥出数字接口的长处。事实上,与VGA相比,DFP并没有太大的进步。”
缺点明显的VGA和HDMI
Myers还认为VGA模拟接口将在2010年左右完全退出主流应用。对高分辨率显示的追求是推动VGA走下历
史舞台的一大动力。而分辨率方面,VGA接口最高支持到UXGA(1600 × 1200),对UXGA以上的分辨率就
2006年8月
Copyright 2006 by Insight Media, LLC. All rights reserved. - 1 -
Reuse of this content without permission is strictly prohibited.
无能为力了。但如今越来越多支持UXGA以上分辨率的显示器逐渐走入主流,因此也亟待满足显示技术发
展需要的显示接口的支持。另外,内容创制组织也越来越重视高清晰数字内容的保护,而这些高清内容却
可以轻易地从模拟视频接口“泄漏”出去,即所谓“模拟漏洞”,给版权保护带来很大麻烦。因此,市场
对支持数字版权管理(DRM)协议的显示接口的需求,也是加速VGA接口“退役”的一大主要动力。
在消费电子领域,支持HDCP DRM(高清内容数字版权管
理)协议的HDMI接口发展的已经非常成熟,并正逐渐
成为该市场的主流接口。有人或许会问为什么不把完全
支持HDTV信号的HDMI标准直接移植到PC领域呢?很
明显,HDMI本身的某些缺陷削弱了它对PC应用的吸引
力,例如,HDMI中整合的音频-视频流并不受PC用户的
欢迎。
速度与性能
DisplayPort采用支持等时数据流传输的高带
宽、低延迟、全向通讯的主干连接(Main Link),
开启全部四条通道时,传输带宽高达
10.8Gbit/s(1080Mbytes/s)。DisplayPort 1.0
标准规定的数据流形式是一条整合了音频信息
在内的非压缩视频流,并以微封包(Micro
Packet)格式传输,即能够保证传输质量,又
提高了应对高性能显示要求的灵活性。而其无
缝扩展特性则可对多种格式视频/音频数据流
为什么是DisplayPort
今年5月,DisplayPort 1.0标准由视频电子标准协会
(VESA)批准通过并正式发布,该标准旨在将桌面PC
与笔记本电脑显示接口统一为DisplayPort通用高带宽
显示接口。事实上,DisplayPort的应用范围不仅限于
计算机领域,也同样适用电视及投影仪等消费电子产
品。对HDMI而言,DisplayPort的出现与其说是一种竞
争,倒不如说是弥补了HDMI在PC及PC相关产品上应
用的不足。尤其值得注意的是,DisplayPort的传输模
提供支持。
另外,DisplayPort还设计了一条可提供连续
带宽,最高延迟不超过400微秒(μs)的双向
连接辅助通道,用以实现主连接管理以及基于
VESA EDID标准和MCCS标准的设备控制等功
能。DisplayPort标准的连接设计支持真正的
即插即用(Plug & Play)。
式是以数字音频支持(可选)的方式通过一条信号电缆同时分离传输高清晰音频与视频。另外,DisplayPort
还支持一项可选的内容保护功能,完全能够胜任高清电视、高清视频等受保护内容的播放。
DVI接口的信号传输过程中时钟信号与数据信号完全分离,实际传输时必须先读取时钟信号再将其用于数
据信号的计时,事实上,所有基于TMDS(最小化传输差分信号)的接口采用的都是这种传输模式。抛开需
要专门为时钟信号提供一条传输线不谈,这种传输模式很有可能引起数据信号与时间信号的偏差,从而引
起数据完整性的降低,这在长距离传输中表现得尤为明显。
DisplayPort接口则采用一种封包协议传输信号,即数据流中同时包含自身的时钟信息。这一技术上的进
步不仅节约了成本——省去了时钟信号专用的传输导线,而且也消除了数据信号与时间信号之间的偏差。
2006年8月
Copyright 2006 by Insight Media, LLC. All rights reserved. - 2 -
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封包数据协议在处理不同类型的视频、音频以及其它数据的能力上表现更为突出,在DisplayPort的传输
体系中,每种信号类型都只是一个个数据包,包标题中则含有相关的识别信息。而对其它体系而言,传输
过程中的非视频数据则必须进入预定义的“窗口(Windows)”,或称“数据岛(Islands)”,大大降低
了带宽的利用效率。对比之下,DisplayPort的传输体系则具有强大的自适应能力,能够根据视频、音频
等不同数据类型的需要,实现发送设备与接收设备的最优化配置。
对产品线跨越笔记本、桌面PC和显示器的公司而言,可同时用于外部连接和内部连接的DisplayPort标
准的传输协议将给在成本节约方面带来可观的效益。对外部连接而言,DisplayPort足可以取代VGA接口
和DVI接口,从而统一PC领域的视频接口;在家电方面,则更加丰富的连接形式,如将PC主机、DVD播
放器等连接到投影仪或者电视。
DisplayPort支持最新版MCCS标准
8月14日,VESA正式发布监视器控制命令集(MCCS)标准3.0,该标准旨在在定义一套可以在任意的
主机--显示器通讯协议中使用的控制显示器屏幕设置的通用命令集。
在MCCS标准发布之前,对比度、亮度等调节操作通常需要通过显示器提供的硬控制面板(OSD,屏幕
菜单式调节)来实现。但随着DisplayPort等双向通讯接口的面世,这类操作就完全可以通过在主机
系统端运行的虚拟控制面板(VCP)程序来完成。MCCS标准就提供了这样一套标准化的用户控制界面,
同时兼容不同厂商的各类显示产品。
MCCS标准定义了一系列显示器控制命令,同时也规定了MCCS VCP代码的合规要求。尽管对于不同的
显示器,其通讯方式也不相同,但是通讯信息的基本内容却可以实现标准化,。
MCCS标准的应用前景并不局限于传统的计算机-显示器模式,数字电视产品也使用符合MCCS标准要求
的双向通讯方式,另外,MCCS标准也为电视类产品设计了一些专用VCP代码。
最新版本的MCCS标准现在已经可以通过VESA网站购买,VESA会员可以免费下载。
DisplayPort的内部连接功能则意味着它也可以作为连接LCD或PDP面板模组的“面板接口”,从而取代
目前基于TTL以及LVDS的接口标准。对于采用DisplayPort内部连接的显示子系统,显示器中的前端定
标器(Front-end Scaler)和控制器(Controller)的工作就完全可以由主机完成。这种“直接驱动”显
示器能够减少大量的冗余设计元件,从而也带来明显的成本节约。DisplayPort强大的可伸缩性将完全能
满足下一代显示器对更高的色深、刷新率和分辨率的需求。小型的外部连接器则专门为在轻薄型笔记本上
的使用作了优化设计,同时也考虑到在一块显卡上同时使用多个连接器的情况。
因此,通过以上的分析,我们有充分的理由相信DisplayPort将成为下一代PC类显示产品的显示标准,
2006年8月
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甚至能够普及到某些家电产品。而目前正逐渐兴起的IP电视领域,也很有可能成为DisplayPort新的目
标。
VESA, Joan White, 408-957-9270, joan@
视频电子标准协会(Video Electronics Standards Association, VESA)是由代表来自世界
各地的、享有投票权利的140多家成员公司的董事会领导的非盈利国际组织。VESA致力于开
发、制订和促进个人计算机(PC)、工作站以及消费类电子产品的视频接口标准,为显示及
显示接口业界提供及时、开放的标准,保证其通用性并鼓励创新和市场发展。
视频电子标准协会
860 Hillview Ct., Suite 150, Milpitas, CA 95035, Phone 408-957-9270, Fax 408-957-9277
主站点(美国):
中文站点:
The VESA Monitor 每月由 Insight Media 发布
3 Morgan Avenue, Norwalk, CT 06851 USA,Phone: 203-831-8464,Fax: 203-838-8432
网站:
The VESA Monitor 撰稿人
Jane Bowman 编辑 Matthew Brennesholtz 分析师
jane@ 503-590-6422 matthew@ 203-831-8464
Chris Chinnock 高级编辑/分析师 John DiLoreto 分析师
chris@ 203-831-8404 john@ 408-559-1034
Tom Edwards 零售业专家 Steve Sechrist 分析师
tom@ 732-671-4993 steve@ 503-419-6239
Ken Tompkins 分析师 Ken Werner 分析师
ken@ 510-742-2440 kwerner@ 203-853-7069
2006年8月
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DisplayPort —— 新型数字接口的先锋
如今,曾经广泛应用于PC机的VGA模拟显示接口正逐渐淡出主流应用;尽管它在自己近20年的“服役”
时间内表现优秀,但现在是时候该有一项能够满足当前以及未来需要的新型数字显示接口来取代它了——
以上的话听起来是否很熟悉?是的,数字平板(DFP)标准和数字视频接口(DVI)标准都曾使用过上面的
说辞来标榜自己。
但可惜的是,它们二者都没能成为众人期望中的合格继承者。而日前,DisplayPort数字接口标准的开发
者宣称,DisplayPort改进了DFP标准与DVI标准的缺陷,并有希望最终成为能够普及PC及相关产品的数
字显示接口。根据下文所述的观点,我们认为DisplayPort确实非常值得关注。而且鉴于DisplayPort已
经得到诸如惠普(HP)和戴尔(Dell)等PC业巨头的强力支持,我们也有理由相信它将受到业界和消费
者广泛欢迎。
鉴往知来
回顾上一代数字接口可以发现,DVI接口在硅晶水平上的扩展性很差,这极大地阻碍它向主流显示接口迈
进的步伐。DVI支持的是相对高电压的直流耦合架构,这就使得遵循追求更小规模设计原则,使用低压驱
动电路的制造工艺实现起来十分困难,也意味着很难将它与另外一些硅晶模组集成。
惠普(HP)显示技术中心的杰出技术专家(Distinguished Technologist),DisplayPort标准主要倡导者
Bob Myers,也指出了DFP接口的不足,“DFP一直尝试在数字接口领域取代VGA,但实际上它并没有真正
发挥出数字接口的长处。事实上,与VGA相比,DFP并没有太大的进步。”
缺点明显的VGA和HDMI
Myers还认为VGA模拟接口将在2010年左右完全退出主流应用。对高分辨率显示的追求是推动VGA走下历
史舞台的一大动力。而分辨率方面,VGA接口最高支持到UXGA(1600 × 1200),对UXGA以上的分辨率就
2006年8月
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无能为力了。但如今越来越多支持UXGA以上分辨率的显示器逐渐走入主流,因此也亟待满足显示技术发
展需要的显示接口的支持。另外,内容创制组织也越来越重视高清晰数字内容的保护,而这些高清内容却
可以轻易地从模拟视频接口“泄漏”出去,即所谓“模拟漏洞”,给版权保护带来很大麻烦。因此,市场
对支持数字版权管理(DRM)协议的显示接口的需求,也是加速VGA接口“退役”的一大主要动力。
在消费电子领域,支持HDCP DRM(高清内容数字版权管
理)协议的HDMI接口发展的已经非常成熟,并正逐渐
成为该市场的主流接口。有人或许会问为什么不把完全
支持HDTV信号的HDMI标准直接移植到PC领域呢?很
明显,HDMI本身的某些缺陷削弱了它对PC应用的吸引
力,例如,HDMI中整合的音频-视频流并不受PC用户的
欢迎。
速度与性能
DisplayPort采用支持等时数据流传输的高带
宽、低延迟、全向通讯的主干连接(Main Link),
开启全部四条通道时,传输带宽高达
10.8Gbit/s(1080Mbytes/s)。DisplayPort 1.0
标准规定的数据流形式是一条整合了音频信息
在内的非压缩视频流,并以微封包(Micro
Packet)格式传输,即能够保证传输质量,又
提高了应对高性能显示要求的灵活性。而其无
缝扩展特性则可对多种格式视频/音频数据流
为什么是DisplayPort
今年5月,DisplayPort 1.0标准由视频电子标准协会
(VESA)批准通过并正式发布,该标准旨在将桌面PC
与笔记本电脑显示接口统一为DisplayPort通用高带宽
显示接口。事实上,DisplayPort的应用范围不仅限于
计算机领域,也同样适用电视及投影仪等消费电子产
品。对HDMI而言,DisplayPort的出现与其说是一种竞
争,倒不如说是弥补了HDMI在PC及PC相关产品上应
用的不足。尤其值得注意的是,DisplayPort的传输模
提供支持。
另外,DisplayPort还设计了一条可提供连续
带宽,最高延迟不超过400微秒(μs)的双向
连接辅助通道,用以实现主连接管理以及基于
VESA EDID标准和MCCS标准的设备控制等功
能。DisplayPort标准的连接设计支持真正的
即插即用(Plug & Play)。
式是以数字音频支持(可选)的方式通过一条信号电缆同时分离传输高清晰音频与视频。另外,DisplayPort
还支持一项可选的内容保护功能,完全能够胜任高清电视、高清视频等受保护内容的播放。
DVI接口的信号传输过程中时钟信号与数据信号完全分离,实际传输时必须先读取时钟信号再将其用于数
据信号的计时,事实上,所有基于TMDS(最小化传输差分信号)的接口采用的都是这种传输模式。抛开需
要专门为时钟信号提供一条传输线不谈,这种传输模式很有可能引起数据信号与时间信号的偏差,从而引
起数据完整性的降低,这在长距离传输中表现得尤为明显。
DisplayPort接口则采用一种封包协议传输信号,即数据流中同时包含自身的时钟信息。这一技术上的进
步不仅节约了成本——省去了时钟信号专用的传输导线,而且也消除了数据信号与时间信号之间的偏差。
2006年8月
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Reuse of this content without permission is strictly prohibited.
封包数据协议在处理不同类型的视频、音频以及其它数据的能力上表现更为突出,在DisplayPort的传输
体系中,每种信号类型都只是一个个数据包,包标题中则含有相关的识别信息。而对其它体系而言,传输
过程中的非视频数据则必须进入预定义的“窗口(Windows)”,或称“数据岛(Islands)”,大大降低
了带宽的利用效率。对比之下,DisplayPort的传输体系则具有强大的自适应能力,能够根据视频、音频
等不同数据类型的需要,实现发送设备与接收设备的最优化配置。
对产品线跨越笔记本、桌面PC和显示器的公司而言,可同时用于外部连接和内部连接的DisplayPort标
准的传输协议将给在成本节约方面带来可观的效益。对外部连接而言,DisplayPort足可以取代VGA接口
和DVI接口,从而统一PC领域的视频接口;在家电方面,则更加丰富的连接形式,如将PC主机、DVD播
放器等连接到投影仪或者电视。
DisplayPort支持最新版MCCS标准
8月14日,VESA正式发布监视器控制命令集(MCCS)标准3.0,该标准旨在在定义一套可以在任意的
主机--显示器通讯协议中使用的控制显示器屏幕设置的通用命令集。
在MCCS标准发布之前,对比度、亮度等调节操作通常需要通过显示器提供的硬控制面板(OSD,屏幕
菜单式调节)来实现。但随着DisplayPort等双向通讯接口的面世,这类操作就完全可以通过在主机
系统端运行的虚拟控制面板(VCP)程序来完成。MCCS标准就提供了这样一套标准化的用户控制界面,
同时兼容不同厂商的各类显示产品。
MCCS标准定义了一系列显示器控制命令,同时也规定了MCCS VCP代码的合规要求。尽管对于不同的
显示器,其通讯方式也不相同,但是通讯信息的基本内容却可以实现标准化,。
MCCS标准的应用前景并不局限于传统的计算机-显示器模式,数字电视产品也使用符合MCCS标准要求
的双向通讯方式,另外,MCCS标准也为电视类产品设计了一些专用VCP代码。
最新版本的MCCS标准现在已经可以通过VESA网站购买,VESA会员可以免费下载。
DisplayPort的内部连接功能则意味着它也可以作为连接LCD或PDP面板模组的“面板接口”,从而取代
目前基于TTL以及LVDS的接口标准。对于采用DisplayPort内部连接的显示子系统,显示器中的前端定
标器(Front-end Scaler)和控制器(Controller)的工作就完全可以由主机完成。这种“直接驱动”显
示器能够减少大量的冗余设计元件,从而也带来明显的成本节约。DisplayPort强大的可伸缩性将完全能
满足下一代显示器对更高的色深、刷新率和分辨率的需求。小型的外部连接器则专门为在轻薄型笔记本上
的使用作了优化设计,同时也考虑到在一块显卡上同时使用多个连接器的情况。
因此,通过以上的分析,我们有充分的理由相信DisplayPort将成为下一代PC类显示产品的显示标准,
2006年8月
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甚至能够普及到某些家电产品。而目前正逐渐兴起的IP电视领域,也很有可能成为DisplayPort新的目
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各地的、享有投票权利的140多家成员公司的董事会领导的非盈利国际组织。VESA致力于开
发、制订和促进个人计算机(PC)、工作站以及消费类电子产品的视频接口标准,为显示及
显示接口业界提供及时、开放的标准,保证其通用性并鼓励创新和市场发展。
视频电子标准协会
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Chris Chinnock 高级编辑/分析师 John DiLoreto 分析师
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