DisplayPort

Allikas: Vikipeedia

DisplayPort on digitaalset pilti kuvava liidese standard, mille töötas välja Elektrooniliste Videostandardite Assotsiatsioon (Video Electronics Standards Association, VESA).

Ühendus hõlmab endast nii videot kui ka heli. Liidest kasutatakse põhiliselt videoallika ühendamiseks ekraaniga, nagu näiteks arvutimonitori või televiisoriga.

Esimene versioon 1.0 kiideti VESA poolt heaks 2006. aasta kolmandal mail.[1] Nüüdseks on tulnud ka kaks uuemat versiooni, 1.1a, teisel aprillil 2007, ja praegune standard 1.2, 22. detsembril 2009.

DisplayPort on mõeldud digitaalvideoliidese(DVI, inglise keeles Digital Video Interface) ja video graafikamassiivi (graafikaadapteri) (VGA, inglise keeles Video Graphics Array) asendamiseks. Samuti on eesmärk asendada monitori ja telekapaneelides asuvad madalapingelised diferentsiaalsignaale saatvad seadmed( inglise keeles low-voltage differential signaling system, LVDS). DisplayPordil on samasugused funktsioonid nagu HDMI-l (kõrgeresolutsiooniline multimeedia kasutajaliides), kuid ilmselt seda liidest ta siiski kõrgeresolutsioonilistes seadmetes ei asenda. Samas DisplayPordi eelis HDMI ees on see, et elektroonikatootjatel ei ole nii rangeid nõudmisi ja eeskirju seatud, nagu on seda HDMI puhul.[2]

DisplayPordi kaabel

Ülevaade[muuda | redigeeri lähteteksti]

DisplayPort on esimene kuvamisliides, mis põhineb pakettidena saadetavatel andmetel nagu toimivad teised infokommunikatsiooniprotokollid, näiteks Ethernet, USB ja PCI Express. See toetab nii välist(kastist kastini) kui ka sisemist(sülearvuti LCD paneel) ekraani ühendamist, ja vastupidiselt DVI, HDMI ja LVDS standarditele, kus diferentsiaalpaarid on kindlad, et saata RGB piksleid ja taktsignaali, on DisplayPordi protokoll põhinev väikestel andmepakettidel ja taktsignaal on juba manustatud. Andmepakettide kasutamine lubab DisplayPordil olla ka paindlikum ja erinevaid lisasid saab ka hiljem juurde panna, ilma et kasutajaliides ise väga palju muutuks.[3] DisplayPordi ühendus toetab ühte, kahte ja nelja diferentsiaalsete andmete paari, igaühel kiirus vastavalt 1,62 Gbit/s, 2,7 Gbit/s või 5,4 Gbit/s raja kohta ja takt vastavalt 162, 270 või 540 MHz. Andmed on kodeeringus 8b/10bm mis tähendab et 8 bitti informatsiooni on kodeeritud kümneks bitiks sümboliteks. Seega on tegelik andmesidekiirus pärast kodeerimist hoopis 1,296 Gbit/s, 2,16 Gbit/s, või 4,32 Gbit/s raja kohta (seega 80% kogukiirusest). Nii videosignaal kui heli on valikulised. DisplayPorti saab kasutada nii ainult heli, ainult video või nii video kui ka heli signaali saatmiseks. Videosignaalirada toetab kuut kuni kuutteist bitti ühe ekraanitõmmise üht värvi žablooni kohta. Helirada toetab kuni kaheksat kanalit kahekümnenelja bitist 192 kHz sagedusega pakkimata pulsskoodi modulatsioonil (PCM, inglise keeles Pulse-code modulation) olevat heli, mis võib kokku pakitult erinevates helivormingutes olla.[4] Üks kahesuunaline kanal kannab seadme kontrollimise ja sätete informatsiooni. See põhineb VESA, EDID, MCCS ja DPMS standarditel. Lisaks on liides suuteline saatma ka kahesuunalist USB signaali.[5]

DisplayPort ei ole ühilduv HDMI-ga ja DVI-ga. Samas on siiski olemas DP++ logoga pordid, mis suudavad ühekordse ühendusega HDMI ja DVI signaale läbi DisplayPordi kaabli saata. Selleks on vaja lisaks ühendada ka passiivne adapter, mis muundab DVI ja HDMI kõrgema sagedusega signaali DisplayPordile sobivaks. Kahekordse ühendusega DVI ja analoog VGA ühendusi toetab DisplayPort siis, kui lisaks on ühendatud ka adapter, mis teeb aktiivset konverteerimist.

Erinevad versioonid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Versioonid 1.0 ja 1.1[muuda | redigeeri lähteteksti]

DisplayPort 1.0 toetab maksimaalselt 8,64 Gbit/s andmekiirust maksimaalselt kahe meetri pikkuse kaabliga. DisplayPort 1.1 toetab ka seadmeid mis töötavad alternatiivsetel ühendusliidestel, nagu näiteks fiiberoptikal, millega on võimalik palju pikema vahemaa tagant signaali edastada, ilma et toimuks signaali nõrgenemine. Samas ei ole alternatiivsed ühendused siiski veel standardiseeritud. 1.1 toetab ka kõrgel ülekandekiirusel toimuvat digitaalse sisu kaitset (HDCP, inglise keeles High-bandwidth Digital Content Protection) ja DisplayPordi enda sisukaitset (DPCP).

Versioon 1.2[muuda | redigeeri lähteteksti]

DisplayPordi versioon 1.2 sai standardiks 22. detsemberil aastal 2009. Kõige suurem uuendus oli efektiivse ülekandekiiruse kahekordistamine 17,28 Gbit/s peale, mis lubas suuremaid resolutsioone, värskendussagedusi ja sügavamaid värvitoone. Teiste uuenduste hulka kuuluvad iseseisvad videostriimid, ringikujuliselt ühendatud monitorid, stereoskoopilise 3D toetus, erinevate värvisüsteemide toetus ja globaalne ajakood (inglise keeles Global Time Code, GTC), mis aitab kaasa heli ja pildi sünkroniseerimisele. Lisandus ka Apple'i firma Mini DisplayPordi ühendusliides, mis on palju väiksem ja sobib sülearvutitele ja teistele väikestele seadmetele.[6]

Kaasstandardid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Mini DisplayPort on standard, mille Apple avalikustas 2008. aasta lõpus. Apple teatas ka, et nad ei maksusta seda ühendusliidese tehnoloogiat. Kodeeritud DisplayPort 1.0 standard hakkas kehtima 2008. aasta detsembris. See on mõeldud sisemiseks monitori ja seadme ühendamiseks (graafikakaardid sülearvuti LCD-ga näiteks). Kodeerituse eesmärk on energiasäästlikkus. 1.1 ja 1.1a standard kodeeritud DisplayPordist said teoks 2009 aasta lõpus. 1.2 standard võeti vastu 2010. aasta maikuus ja see toetab DisplayPort 1.2 andmesidekiirust, 120 Hz-seid monitore ja AUX kanalil (abikanalil, kõrvalkanalil) töötavat paneelide kontrolli protokolli. Versioon 1.3 avalikustati 2011. aasta veebruaris ja see sisaldab uut paneelivärskendustehnoloogiat, mis vähendab energiakulu.[7] Direct Drive Monitor 1.0 standard kiideti heaks detsembris 2008. Selle liidesega saab ühendada kontrollijata monitore, kus paneeli juhitakse otse DisplayPordi signaali pealt. Kahjuks ei ole veel resolutsioon ja värvide sügavus eriti head. Sisene DisplayPort (inglise keeles internal DisplayPort, iDP) 1.0 kiideti heaks 2010. aasta aprillis. See seob omavahel digitaalse televisiooni kontrolleri ja ekraani paneeli ajastuskontrolleri. Selle standardi eesmärk on asendada praegu kasutuses olevad LVDS rajad DisplayPordi ühendusega. iDP omadusteks on eriline füüsiline liides ja protokollid, mis ei ole otse ühilduvad DisplayPordiga ja ei ole ka rakendatavad välise ühenduse jaoks, kuid see standard pakub väga kõrget resolutsiooni ja värskendussagedust, samal ajal olles lihtne ja muudetav. iDP taktsagedus on konstantne 2,7 GHz ja andmekiirus on 3,24 Gbit/s raja kohta. Korraga saavad ühenduses olla kuni 16 rada, mis tähendab üle kuuekordset kiiruse suurenemist võrreldes LVDS-ga. iDP ehitati võimalikult lihtsana, seega ta ei toeta AUX kanaleid, sisu kaitset, mitut samaaegset striimi, samas toetab ta kaadrite järjestikustamist ja sektsioniseeritud 3D heli.[8] Kaasaskantav digitaalmeedialiides (inglise keeles Portable Digital Media Interface, PDMI) on ühendusliides dokkimisaluste või monitoride ja kaasaskantavate meediaseadmete vahel. Tegemist on kaherajalise DisplayPort v1.1a ühendusega. See võeti vastu 2010. aasta veebruaris ANSI/CEA-2017-A protkollina. Juhtmeta DisplayPort (inglise keeles Wireless DisplayPort) on standard, millega saab DisplayPort 1.2 versiooni ühendada 60 GHz sagedusel juhtmeta aplikatsioonidega.

Spetsifikatsioonid[muuda | redigeeri lähteteksti]

  • Võimalik ühendada ja eemaldada seadmeid, restarti tegemata
  • Helisignaal
    • Valikuline
    • 1-8 kanalit
    • 16 või 24 bitine LPCM (digitaalne helikodeering)
    • 32 kuni 192 kHz proovisagedus (Sämplimissagedus) (inglise keeles Sampling rate)
    • maksimaalne bitisagedus on 49 152 kbit/s (6MB/s)
  • Videosignaal
    • valikuline
    • maksimaalne resolutsioon on piiritletud ülekandekiirusega
  • Kaabel
    • passiivse kaabli puhul on maksimaalseks pikkuseks 3 meetrit täieliku ülekandekiiruse puhul
    • aktiivse kaabli puhul on maksimaalseks pikkuseks 33 meetrit
  • Klemmid
    • 20 klemmi väliseks ühendamiseks lauaarvutite, sülearvutite, graafikakaartide, monitoride jm jaoks
    • 30/20 klemmi sisemiseks ühendamiseks paneeli ja graafikamootori vahel
  • Signaal +3,3V
  • Maksimaalne pinge 16,0V
  • Maksimaalne vool 500mA
  • Suudab kanda edasi andmeasignaali
    • andmete maksimaalne bitisagedus 1,62 Gbit/s, 2,7 Gbit/s või 5,4 Gbit/s raja kohta, 1,2 või 4 rada, efektiivne kogusumma 5,184 Gbit/s, 8,64 Gbit/s või 17,84 Gbit/s, lisakanali jaoks 1Mbit/s või 720 Mbit/s
  • Minipakettide protokoll

Kontaktid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Displaypordi emane pool


Kontakt 1 - ML_Lane 0 (p)

Kontakt 2 - Maandus

Kontakt 3 - ML_Lane 0 (n)

Kontakt 4 - ML_Lane 1 (p)

Kontakt 5 - Maandus

Kontakt 6 - ML_Lane 1 (n)

Kontakt 7 - ML_Lane 2 (p)

Kontakt 8 - Maandus

Kontakt 9 - ML_Lane 2 (n)

Kontakt 10 - ML_Lane 3 (p)

Kontakt 11 - Maandus

Kontakt 12 - ML_Lane 3 (n)

Kontakt 13 - CONFIG1 (Ühendus maandusega)

Kontakt 14 - CONFIG2 (Ühendus maandusega)

Kontakt 15 - AUX CH (p) (Abikanal)

Kontakt 16 - Maandus

Kontakt 17 - AUX CH (n) (Abikanal)

Kontakt 18 - Hot Plug (Võimaldab ühendust ja eemaldamist restardita)

Kontakt 19 - Vooluühendus

Kontakt 20 - DP_PWR (Vool konnektorite jaoks (3.3 V 500 mA))

ML_Lane=rada, (p)=positiivne, (n)=negatiivne, CH=kanal

Võrdlus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Ühilduvus HDMI/DVI-ga[muuda | redigeeri lähteteksti]

DisplayPort on suuteline edasi kandma ühepoolset DVI/HDMI signaali kasutades paarismoodis (inglise keeles dual-mode) DisplayPorti. Selleks on vaja üsna lihtsat passiivset adapterit, mis vähendab voltide arvu DisplayPordile sobilikuks. See on heaks kiidetud VESA poolt. Paarismoodis DisplayPordi kiibistik tunneb ära selle adapteri ja lülitub DVI/HDMI moodi, kus töötavad 4 põhilist DisplayPordi rada ja AUX kanali ühendus, millega saadetakse 3 TMDS signaali ja taktsagedus. Sellised paarismoodis DisplayPordid on märgitud DP++ logoga, enamus DisplayPordiga graafikakaarte ja monitore toetavad seda moodi. Põhjus, miks DisplayPort toetab ainult ühepoolset ühendumist on see, et kontakte (inglise keeles pin) on liiga vähe, et kahepoolne ühendus toimiks. Samuti ei ole aktiivset konverterit videosignaali muutmiseks.[9]

Suhe HDMI-ga[muuda | redigeeri lähteteksti]

DisplayPorti toetavad paljud arvutifirmad, nagu näiteks Apple, Dell, HP, Lenovo, Toshiba, Acer ja teised. Paljud monitorid on nii HDMI kui ka DisplayPordi toega. DisplayPordi koduleht väidab, et nende toode on mõeldud HDMI täiendamiseks. Kuna DisplayPort suudab HDMI videot maha mängida ja ka HDCP sisu kaitse, mida kasutatakse HDMI standardina, töötab DisplayPordis, on nad üsna sarnased. DisplayPordil puudus xvYCC värvispektri tugi, kuid 1.2 standardi puhul on ka see olemas. Kliendi elektroonika kontroll (inglise keeles Consumer Electronics Control, CEC), mille abil saab klient ühe ja sama puldiga kontrollida mitut seadet, on DisplayPordis kahjuks puudu. VESA on aga kinnitanud, et CEC töötab ka üle AUX kanali, kui vaja. DisplayPort on praegusel hetkel maksuvaba, samal ajal kui HDMI eest peab iga seadme pealt maksma 4 USA senti ja 10 000 dollarit igaastaselt.[10]

Eelised teiste standardite ees[muuda | redigeeri lähteteksti]

Detsembris 2010 teatasid mitmed arvutifirmad, nagu Intel, AMD, Dell, Lenovo, Samsung ja LG, et 2013. aastal lõpetatakse LVDS kasutamine ja 2015. aastal DVI ja VGA kasutamine standardina. Asemele tulevad HDMI ja DisplayPort. HP usub, et DisplayPort asendab VGA ja DVI juba 2013. aastal. DisplayPordil on mitmeid eeliseid VGA, DVI ja LVDS ees:

  • tasuta, muudetav ja mugandatav, et paljudele sobiks
  • vähem radasid, väiksem sisetakt, vähem elektromagneetilist müra
  • põhineb mikropakettide saatmise protokollil
    • paindlikum ülekandekiiruse jaotamine heli ja video vahel
    • mitu videostriimi ühe ühenduse abil
    • suure vahemaa taha alternatiivse meedia, nagu nt. optilise fiiberkaabli abil saatmine
  • ühe kaabliga saab ühendada mitu kõrgresolutsioonist ekraani
    • 17,68Gbit/s efektiivne video andmekiirus, millest piisab nelja 1080p ja 60Hz või ühe 2,560 x 1,600 x 30bit ja 120Hz monitori kuvamine
  • toetab ka arvutisisest, kiipidevahelist ühendust
    • eesmärgiga asendada LVDS standard
    • ei vaja kontrollskeeme ja skaleerimist, tulemuseks õhemad ja odavamad paneelid
  • kaabli pikkus ei mõjuta oluliselt kvaliteeti (suudab esitada vähemalt 1920 x 1080 x 24 bit ja 60Hz videot)
  • ülikiire abikanal DDC, EDID, MCCS, DPMS, HDCP jt jaoks
    • tänu sellele suudab esitada kahesuunalist USB ühendust, puutepaneele jm.

Tooted[muuda | redigeeri lähteteksti]

Pärast liidese tutvustamist aastal 2006 on DisplayPordi populaarsus aina kasvanud ning nüüd on ta paljudel graafikakaartidel, monitoridel ja sülearvutitel.

ATI/AMD[muuda | redigeeri lähteteksti]

AMD/ATI oli esimene firma, millel oli väline DisplayPordi liides. See oli 790G kiibistikul ja Radeon HD 2000 seeria graafikakaartidel, mis avalikustati 2007. aasta juulis. Seejärel oli DisplayPordi vastuvõtja Radeon HD 3600 ja HD 3400-l. DisplayPordi heli võimalusi tutvustati esimest korda AMD Catalyst 9.12 versioonil. 2011. aasta veebruarist saad HD 6000 seeria graafikakaartidega ühendada monitor ringikujuliselt samast liidesest (DisplayPort 1.2 liides).[11]

Apple[muuda | redigeeri lähteteksti]

2008 aastal tutvustas Apple mitmeid tooteid, kus mini DisplayPort oli ainuke liides. Tollel hetkel oli see liides veel firmasisene, alles 1.1a ja 1.2 versioonid muutusid standardiks. Ajavahemikus oktoobrist 2009 kuni veebruarini 2011 oli kõikidel Mac mudelitel peale Mac mini ja Mac Pro mini DisplayPort ainukesest videoliideseks. Veebruarist 2011 tuli nende asemele mõne mudeli puhul Thunderbolt, mis suudab ühe pordina ühenduda nii DisplayPordiga kui ka PCI Expressiga.[12]

Dell[muuda | redigeeri lähteteksti]

Delli esimene monitor DisplayPordiga tuli müüki jaanuaris 2008. Selleks oli Dell 3008WFP 30. Praeguseks on liides olemas nii Ultrasharp seerial, Professional seerial kui ka mõnel teisel mudelil.[13]

Turuosa[muuda | redigeeri lähteteksti]

Rahvusvahelise andmekorporatsiooni (IDC) kohaselt oli aastal 2009 DisplayPordil 5,1 protsendiline turuosa lauaarvutite ja 2,1 protsendiline turuosa sülearvutite vallas. Samas ennustati, et need numbrid on vastavalt 89,5 ja 95 protsenti aastaks 2014. Selle põhjustajaks on VGA ja LVDS-i hääbumine aastaks 2013. Praegusel hetkel tõuseb DisplayPordi turuosa iga-aastaselt umbes 3 protsenti.[14]


Viitamine[muuda | redigeeri lähteteksti]