DisplayPort接口技术

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/20 13:13:11

标签: 分类:其他硬件
在功能特性上,DisplayPort与HDMI有着很多相同之处,例如在数字视频传输的同时也提供高质量数字音效的传输,音频信号可与视频信号使用同一个接口传输,也同样具备PC上的即插即用等功能,但DisplayPort也具有自己的特长。
1.传输带宽更高,整合性更强
当前HDMI的一大卖点就是拥有高传输带宽,比如HDMI 1.0版本拥有4.96Gbps的带宽,而最新的HDMI 1.3版本提升到10.2Gbps。虽然HDMI比起DVI的带宽的确提高了不少,但与DisplayPort相比就有“小巫见大巫”的感觉,目前DisplyPort 1.0版本的带宽已经达到10.8Gbps标准。
DisplyPort之所以拥有如此高的带宽,这主要得益于它采用了类似于PCI-E的设计架构,能够支持各种媒体链路(如物理层),而不需要改变链路层。DisplyPort共有两条传输通道,一条是用于传输视频的主信道及一条用于辅助信息的辅信道。其中主信道又被称为主链路,目前由4条子信道(也叫线路)组成,通过这些信道发送和接收数据,进行信号串行传输。根据需要,DisplayPort可以使用1、2或4条线路。值得注意的是,每一条线路都是数据线,DisplayPort没有单独的时钟通道。主信道的每一条线路都支持两种传输速率:2.7Gbps或1.62Gbps,4条线路则可以实现最高10.8Gbps的传输速率,远高于HDMI 1.0标准。在这种高带宽的支持下,DisplayPort可以满足各种多媒体,特别是视频应用的需求,任何色深、分辨率和画面刷新率都可以自由转换,也可以支持高清数字音频和视频信号的传输。例如,使用2.7Gbps的传输速率,DisplayPort可以支持类似12bpc YCbCr 4:4:4(36bpp色)的视频分辨率,这样丰富的色彩,恐怕已经到了肉眼无法分辨的程度了。
同时,DisplayPort由于采用类似于PCI-E的可扩展信道拓扑结构,因此它具有通过无缝扩展子信道数量来提升带宽的优点,比如利用这个特性未来DisplayPort的主信道可能采用6信道、8信道、10信道……这样的升级方式扩增传输带宽,特别是在不变更连接线设计的前提之下DisplayPort也可配合最新的PCI-E 2.0架构将整体传输速度再提高两倍以上,这一点要远优于DVI、HDMI。而HDMI由于采用与DVI一样的TMDS信号编码传输技术,因此同样存在与DVI一样的缺点——升级空间不大。要增加传输带宽就只能通过增加频率来实现,比如HDMI 1.3版本就将频率从165MHz提升到340MHz。
需要说明的是,由于DisplayPort主信道的所有视频、音频数据流是以微封包架构方式传输,即在传输前先将视频、音频数据流打包成各个独立的微封包。到达终端后再将各个微封包整合成完整的视频、音频数据流。由于微封包在传输过程中互不干扰,因此这种传输方式的最大优点是可以在同一线路上实现多组视频、数据传输,可以轻易地在已有传输中追加新的协定内容。而HDMI所采用的交换式传输则限定一条链路只能传输一组视频,功能性扩展性无疑要逊色于DisplayPort。借助DisplayPort的这种优势,我们就能用一条DisplayPort连接线传输实现画中画、分屏显示等功能,最高可支持6条1080i或3条1080P视频流,这是HDMI无法实现的。
而DisplyPort辅信道是专门的控制管理总线,主要负责内容之外的辅助信息传送,如状态信息、操控命令、音频等,属低速的双向通信。该辅助信道带宽为1Mbps,最高延迟仅为500μs,可以直接作为语音聊天、VoIP和摄像头影像等低带宽数据的传输通道,另外它还能用作无延迟的游戏控制和遥控的专用通道。因此借助辅信道,DisplyPort可以轻而易举地实现HDMI一线通的功能。不过,HDMI只整合音频和视频,DisplayPort则可拥有更多的功能,可对周边设备进行最大程度的整合控制。
2.简洁的输出接口
与DVI和HDMI所采用的TMDS信号编码传输方式不同,DisplayPort在主信道上采用ANXI 8B/10B编码,传输线路采用交流耦合发送端和接收端有不同的共模电压,这样大大降低了DisplayPort产品的视频源端设计的难度。目前的显示器一般是通过VGA或DVI接口与PC相连,但由于显示面板的时序控制器(TCON)都是由LVDS(Low Voltage Differential Signaling,低电压差分信号)驱动的,所以显示器主板的设计都非常复杂。与此形成鲜明对比的是DisplayPort可以直接驱动TCON,这就大大简化了显示器的内部设计。这一点在显卡上同样存在。
同时DisplayPort的接口也较具特色,分为内置和外置两种。内置型接口仅宽26.3mm、高1.1mm,尺寸比LVDS接口小30%,但传输率却是LVDS的3.8倍,同时内置型DisplayPort允许线路长达610mm,这在设计大尺寸DTV时格外受用。而外置接头有两种,一种是标准型,类似USB、HDMI等接口,但多了一个可让接口反扣于连接处的牢固设计,用于防止意外冲撞致使接口掉落。另一种则是低矮型(Low Profile),这是针对连接部分面积有限的应用制定的。

DisplayPort的外接型接头

DisplayPort的内接型接头
3.DPCP内容保护技术
如同HDMI支持HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection,高带宽数字内容保护)版权保护技术一样,DisplayPort也对高清视频数据提供了相应的防拷贝保护—— DPCP(DisplayPort Content Protection,DisplayPort内容保护技术),这让它可以很好地适应视听娱乐的需求。
DPCP利用安全可靠的现代加密术来提供AES型高速128bit内容加密。该套协定使用标准的金钥交换方法,将128bit的对称金钥用RSA 2048bit非对称金钥方式加密后再进行传送,完成传送后,可直接以对金钥进行视频内容的加密、传输、解密程序,如此一来,即便有人从中拦截传输内容,也只能得到一堆乱码而已。此外,DPCP技术还支持对收发器进行性能检测,从而保证数据稳定传送。
值得注意的是,DisplayPort 1.1版本在今年4月正式通过。DisplayPort 1.1最大的改变就是将HDCP纳入正式的支持,成为DisplayPort自有的DPCP版权保护机制中的一个附加保护措施。虽然HDCP的加密性远不及采用AES 128bit加密标准的DPCP,但考虑HDMI与HDCP的搭配已经成为市场上的主流, DisplayPort也只好采用兼容方法加以推广。由于DisplayPort本身并不需要授权费,许多生产HDMI相关产品的厂商可以利用这点同时把DisplayPort与HDMI纳入支持范畴。由于内容保护同样采用HDCP,除了电路成本以外,内置DisplayPort所需的成本低到可以忽略的地步。
当然,DisplayPort最大的优势并不仅仅在于技术方面,它另一个优势是其技术完全开放,不用另加授权费用,而且没有进行硬性规定要搭配何种方案,而是交由厂商自行决定适合的方案。