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視頻接口的分類

中興文檔 ? 來源:中興文檔 ? 作者:中興文檔 ? 2022-05-30 09:50 ? 次閱讀
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我們在顯示器上一般會看到支持VGA/HDMI/DisplayPort 的標(biāo)識,這些標(biāo)識其實(shí)是視頻接口的名稱。今天我們來介紹下視頻接口。 視頻接口的分類

視頻接口的主要作用是將視頻信號輸出到外部設(shè)備,或者將采集的視頻信號收集起來。五花八門的視頻接口按照視頻信號類型可以分為模擬接口和數(shù)字接口,常見視頻接口的外觀參見下表。

接口名稱 接口外觀
模擬接口
AV接口

23aeecb8-dfb5-11ec-ba43-dac502259ad0.png

BNC接口

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VGA接口

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S端子接口

2411ebe2-dfb5-11ec-ba43-dac502259ad0.png

數(shù)字接口
DVI-I接口

24356dce-dfb5-11ec-ba43-dac502259ad0.png

DVI-D接口

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HDMI接口

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DisplayPort 接口

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上面的視頻接口,大家用過其中的哪幾種,可以在留言區(qū)分享下。視頻接口經(jīng)歷了從模擬視頻接口到數(shù)字視頻接口的過程,模擬視頻接口因?yàn)閿?shù)據(jù)傳輸速率有限,不能滿足傳輸高清視頻的需要,已經(jīng)被數(shù)字視頻接口替代。視頻接口經(jīng)過市場大浪淘沙,大部分視頻接口已經(jīng)被淘汰,當(dāng)前在電子設(shè)備上面比較常見的是HDMI接口和DisplayPort接口。那么這兩種接口,孰優(yōu)孰劣,哪種會在最終的競爭中勝出,成為視頻接口最終的贏家,我們不妨從兩者的歷史說起。

視頻接口的歷史

在HDMI之前在市場上比較看好的是DVI(Digital Visual Interface)接口,DVI 是由 Intel、IBM、Silicon Image、HP、Compaq、Fujitsu、NEC 等公司共同組成的數(shù)字顯示工作組(Digital Display Working Group,DDWG)推出的數(shù)字顯示接口標(biāo)準(zhǔn),目的是通過規(guī)范的數(shù)字化傳輸來提高顯示設(shè)備的畫面品質(zhì)。DVI接口有兩種:
  • DVI-D(Digital,純數(shù)字)接口,只能接收數(shù)字信號,接口上只有3排8列共24個(gè)針腳,其中右上角的一個(gè)針腳為空,其不兼容模擬信號。

  • DVI-I(Inteface,通用接口,可通過轉(zhuǎn)接頭兼容VGA信號)接口,可同時(shí)兼容模擬(其可以通過一個(gè)DVI-I轉(zhuǎn)VGA轉(zhuǎn)接頭實(shí)現(xiàn)模擬信號的輸出)和數(shù)字信號,顯卡、液晶顯示器、投影機(jī)曾經(jīng)采用這種接口。

由于DVI接口體積大、帶寬有限,2002年4月,日立、松下、飛利浦、Silicon Image、索尼、湯姆遜、東芝7家公司聚在一起,成立了HDMI高清多媒體接口的組織,從2002年12月開始不斷發(fā)布HDMI的標(biāo)準(zhǔn)。HDMI接口影音都能傳輸,而且有升級潛力,但它的問題是需要交1萬美元的年費(fèi)才能使用。另外一家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會VESA協(xié)會不甘示弱,VESA協(xié)會,即Video Electronics Standards Association(視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會),它是一個(gè)國際性、非牟利的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會,由超過280個(gè)硬件、軟件、電腦、顯示器及元件制造商組成。VESA協(xié)會從2006年5月開始不斷發(fā)布DisplayPort (DP )標(biāo)準(zhǔn),免年費(fèi)給大家用。 兩大標(biāo)準(zhǔn)針鋒相對,不斷升級各自的性能指標(biāo),自此視頻接口領(lǐng)域進(jìn)入了一個(gè)雙雄爭霸的時(shí)代。HDMI和DisplayPort 的發(fā)展歷程參見下圖。

24de91ec-dfb5-11ec-ba43-dac502259ad0.png

基本原理

接下來我們來看下HDMI和DisplayPort的原理。 HDMIHDMI主要由發(fā)射端和接收端構(gòu)成。HDMI擁有顯示數(shù)據(jù)通道(DDC)、TMDS和CEC三個(gè)通信通道,如圖所示。

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  • DDC實(shí)現(xiàn)在源端獲得接收端的E. EDID數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),以了解其能采用的音頻/視頻格式。

  • TMDS的三個(gè)數(shù)據(jù)通道都可以實(shí)現(xiàn)音/視頻信息和輔助信息的發(fā)送和接收。

  • CEC通道實(shí)現(xiàn)部分級別較高的用戶功能,如紅外線遙控等。

HDMI 有 A、B、C、D、E 五個(gè)類型的連接器,A類是最常見的連接器,管腳如圖所示。

25220c56-dfb5-11ec-ba43-dac502259ad0.png

HDMI管腳定義參見下表。
Pin No 定義
1 TDMS Data2+
2 TDMS Data2 Shield
3 TDMS Data2-
4 TDMS Data1+
5 TDMS Data1 Shield
6 TDMS Data1-
7 TDMS Data0+
8 TDMS Data0 Shield
9 TDMS Data0-
10 TDMS Clock+
11 TDMS Clock Shield
12 TDMS Clock-
13 CEC
14 Reserved (N.C. on device)
15 SCL
16 SDA
17 DDC/CEC Ground
18 +5V
19 Hot Plug Detect
DisplayPort

DisplayPort 的通道由主鏈路、輔助通道和熱插拔檢測信號線組成,如圖所示。

2545d9b0-dfb5-11ec-ba43-dac502259ad0.png

  • 主鏈路是單向、高帶寬、低延遲的通道,用于傳輸高速數(shù)據(jù),如無壓縮視頻或音頻的同步數(shù)據(jù)流。

  • 輔助通道是半雙工雙向通道,用于鏈路管理和設(shè)備控制。

  • 熱插拔檢測信號線信號線被發(fā)送端設(shè)備用來檢測接收端設(shè)備熱插拔狀態(tài),以及接收端設(shè)備向發(fā)送端設(shè)備發(fā)送中斷請求等。

DisplayPort的管腳如圖所示。

256ca414-dfb5-11ec-ba43-dac502259ad0.png

DisplayPort信號源端管腳定義參見下表。
Pin No 定義
1 ML_Lane 0 +
2 GND
3 ML_Lane 0 -
4 ML_Lane 1 +
5 GND
6 ML_Lane 1 -
7 ML_Lane 2 +
8 GND
9 ML_Lane 2 -
10 ML_Lane 3 +
11 GND
12 ML_Lane 3 -
13 CONFIG1
14 CONFIG2
15 AUX CH+
16 GND
17 AUX CH-
18 Hot Plug
19 Return DP Power
20 DP Power
對比

那么HDMI和DisplayPort有什么異同呢?HDMI和DisplayPort對比的雷達(dá)圖如下圖所示。

2588db48-dfb5-11ec-ba43-dac502259ad0.png

  • 內(nèi)容保護(hù)

    所有HDMI版本都使用高帶寬數(shù)字內(nèi)容保護(hù)技術(shù)(即 HDCP:High -bandwidth Digital Content Protection)來加密鏈路數(shù)據(jù)并提供內(nèi)容保護(hù)。DisplayPort采用內(nèi)容防拷貝協(xié)議AES技術(shù),提供高達(dá)2048位的密鑰長度,保護(hù)技術(shù)比HDMI更可靠。

  • 帶寬性能

    HDMI 2.1標(biāo)準(zhǔn)帶寬達(dá)到了48 Gbps,支持單個(gè)8 K(7680 × 4320)顯示器@60Hz/40/12bit。而DisplayPort 2.0帶寬達(dá)到77.37 Gbps,可以支持實(shí)現(xiàn)16 K 60 Hz的視頻輸出。

  • 數(shù)據(jù)控制/輔助通道

    HDMI 版本有消費(fèi)電子控制(CEC)的低速控制通道,CEC通道用于在設(shè)備間傳輸如播放、停止、快進(jìn)等命令。HDMI 版本 1.4 增加一個(gè)差分對作為音頻回傳通道和以太網(wǎng)通道。

    DisplayPort 使用輔助通道(AUX)作為設(shè)備之間的雙向通信總線,比CEC的帶寬要多得多。該通道在DisplayPort版本1.0和 1.1中帶寬是 1 Mbps,在版本 1.2 中將其提高到 720 Mbps,使其可以支持 USB 和以太網(wǎng)。輔助通道可以直接作為語音、視頻等低帶寬數(shù)據(jù)的傳輸通道,也可以用于無延遲的游戲控制。

  • 普及程度

    日常生活中的電子設(shè)備上面HDMI接口比DisplayPort接口更流行,HDMI接口在電視、投影儀、機(jī)頂盒上普遍使用,而DisplayPort接口在PC領(lǐng)域和高端顯示器領(lǐng)域中應(yīng)用比較多。

HDMI憑借先發(fā)優(yōu)勢,在消費(fèi)級別設(shè)備占據(jù)了絕對的優(yōu)勢,而DisplayPort 依靠技術(shù)上的優(yōu)勢,在一些電腦與專業(yè)設(shè)計(jì)的領(lǐng)域攻城略地。HDMI和DisplayPort 兩大視頻接口標(biāo)準(zhǔn),不斷提高帶寬和傳輸速率,可以預(yù)見在未來相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)會繼續(xù)雙雄的局面,給廣大消費(fèi)者帶來更好的高清視頻體驗(yàn)。 審核編輯 :李倩

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原文標(biāo)題:HDMI與DisplayPort 雙雄爭霸,誰是視頻接口的終結(jié)者?

文章出處:【微信號:ztedoc,微信公眾號:中興文檔】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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