DisplayPort

Allikas: Vikipeedia

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

Ühendus hõlmab nii videot kui ka heli. Liidest kasutatakse põhiliselt videoallika ühendamiseks ekraaniga, näiteks arvutikuvari või teleriga.

Esimene versioon 1.0 kiideti VESA poolt heaks 3. mail 2006.[1] Nüüdseks on tulnud ka kaks uuemat versiooni, 1.1a, 2. 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 kuvari ja teleripaneelides 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 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 ka heli on valikulised. DisplayPorti saab kasutada nii ainult heli, ainult video- või nii video- kui ka helisignaali saatmiseks. Videosignaalirada toetab 6–16 bitti ühe ekraanitõmmise üht värvi žablooni kohta. Helirada toetab kuni kaheksat kanalit 24-bitist 192 kHz sagedusega pakkimata pulsskoodi modulatsioonil (PCM, inglise keeles Pulse-code modulation) olevat heli, mis võib kokkupakitult olla erinevates helivormingutes.[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 kuni 8,64 Gbit/s andmekiirust kuni kahemeetrise kaabliga. DisplayPort 1.1 toetab ka seadmeid, mis töötavad alternatiivsetel ühendusliidestel, näiteks fiiberoptikal, millega on võimalik palju kaugemalt signaali edastada, ilma et signaal nõrgeneks. 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. detsembril 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 kuvarid, stereoskoopilise 3D-toetus, erinevate värvisüsteemide toetus ja globaalne ajakood (inglise keeles Global Time Code, GTC), mis aitab kaasa heli ja pildi sünkroonimisele. Lisandus ka Apple'i firma Mini DisplayPordi ühendusliides, mis on palju väiksem, sobides sülearvutitele ja muudele 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 kuvari ja seadme ühendamiseks (näiteks graafikakaardid sülearvuti LCD-ga). Kodeerituse eesmärk on energiasäästlikkus. 1.1 ja 1.1a standard kodeeritud DisplayPordist said teoks 2009. aasta lõpus. 1.2 standard võeti vastu 2010. aasta mais ja see toetab DisplayPort 1.2 andmesidekiirust, 120 Hz kuvareid 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 kuvareid, kus paneeli juhitakse otse DisplayPordi signaali pealt. Kahjuks ei ole resolutsioon ja värvide sügavus veel 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 lihtne, seega ta ei toeta AUX kanaleid, sisu kaitset, mitut samaaegset striimi, kuid toetab kaadrite järjestikustamist ja sektsioniseeritud 3D-heli.[8] Kaasaskantav digitaalmeedialiides (inglise keeles Portable Digital Media Interface, PDMI) on ühendusliides dokkimisaluste või kuvarite ja kantavate 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 rakendustega.

Spetsifikatsioonid[muuda | redigeeri lähteteksti]

  • Võimalik ühendada ja eemaldada seadmeid restarti tegemata
  • Helisignaal
    • Valikuline
    • 1–8 kanalit
    • 16- või 24-bitine LPCM (digitaalne helikodeering)
    • 32–192 kHz proovisagedus (Sämplimissagedus) (inglise keeles Sampling rate)
    • maksimaalne bitisagedus on 49 152 kbit/s (6 MB/s)
  • Videosignaal
    • valikuline
    • maksimaalne resolutsioon on piiritletud ülekandekiirusega
  • Kaabel
    • passiivse kaabli puhul on maksimaalne pikkus 3 meetrit täieliku ülekandekiiruse puhul
    • aktiivse kaabli puhul on maksimaalne pikkus 33 meetrit
  • Klemmid
    • 20 klemmi väliseks ühendamiseks lauaarvutite, sülearvutite, graafikakaartide, kuvarite jm jaoks
    • 30/20 klemmi sisemiseks ühendamiseks paneeli ja graafikamootori vahel
  • Signaal +3,3 V
  • Maksimaalne pinge 16,0 V
  • Maksimaalne vool 500 mA
  • Suudab kanda edasi andmesidesignaali
    • 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 (toide 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 kahesüsteemses režiimis (inglise keeles dual-mode) DisplayPorti. Selleks on vaja üsna lihtsat passiivset adapterit, mis vähendab pinge DisplayPordile sobilikuks. See on heaks kiidetud VESA poolt. Kahesüsteemses režiimis DisplayPordi kiibistik tunneb ära selle adapteri ja lülitub DVI/HDMI režiimi, kus töötavad 4 põhilist DisplayPordi rada ja AUX kanali ühendus, millega saadetakse 3 TMDS signaali ja taktsagedus. Sellised kahesüsteemses režiimis DisplayPordid on märgitud DP++ logoga, enamik DisplayPordiga graafikakaarte ja kuvareid toetavad seda režiimi. 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, näiteks Apple, Dell, HP, Lenovo, Toshiba, Acer jt. Paljud kuvarid 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 elektroonikaseadmete juhtimine (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 praegu maksuvaba, samal ajal kui HDMI eest peab iga seadme pealt maksma 4 USA senti ja aastas 10 000 dollarit.[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-i ning 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
    • 17,68 Gbit/s efektiivne video andmekiirus, millest piisab nelja 1080p ja 60 Hz või ühe 2,560 x 1,600 x 30 bit ja 120 Hz kuvari kuvamine
  • toetab ka arvutisisest, kiipidevahelist ühendust
    • eesmärgiga asendada LVDS standard
    • ei vaja juhtskeeme eha skaleerimist, tulemuseks õhemad ja odavamad paneelid
  • kaabli pikkus ei mõjuta oluliselt kvaliteeti (suudab esitada vähemalt 1920 x 1080 x 24 bit ja 60 Hz 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 see paljudel graafikakaartidel, kuvaritel 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 saadi HD 6000 seeria graafikakaartidega ühendada kuvar ringikujuliselt samast liidesest (DisplayPort 1.2 liides).[11]

Apple[muuda | redigeeri lähteteksti]

2008. aastal tutvustas Apple mitut toodet, kus mini DisplayPort oli ainuke liides. Tol ajal oli see liides veel firmasisene, alles 1.1a ja 1.2 versioonid muutusid standardiks. Oktoobrist 2009 kuni veebruarini 2011 oli kõikidel Mac mudelitel peale Mac mini ja Mac Pro mini DisplayPort ainukeseks 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 kuvar 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% turuosa lauaarvutite ja 2,1% turuosa sülearvutite vallas. Samas ennustati, et need numbrid on vastavalt 89,5% ja 95% aastaks 2014. Selle põhjus on VGA ja LVDS-i hääbumine aastaks 2013. Praegu suureneb DisplayPordi turuosa igal aastal umbes 3%.[14]


Viitamine[muuda | redigeeri lähteteksti]