VGA、DVI、HDMI等不同數(shù)據(jù)接口分類(lèi)解析
發(fā)布時(shí)間:2017-09-26 責(zé)任編輯:susan
【導(dǎo)讀】隨著時(shí)代液晶顯示行業(yè)迅猛發(fā)展,各種新概念新技術(shù)的不斷更新。然而液晶面板和數(shù)據(jù)接口卻一直停滯不進(jìn),還處于以前的水平?jīng)]有太多的變化。當(dāng)前的液晶顯示行業(yè)發(fā)展迅猛,產(chǎn)品更新迭代速度飛快,各種新概念新功能層出不窮。形成鮮明對(duì)比的是處于核心位置的液晶面板和數(shù)據(jù)接口除了正常的代次更迭之外,幾乎處于萬(wàn)年不變的狀況。
這次我們來(lái)分享一些顯示器數(shù)據(jù)接口的起源分類(lèi)、制定標(biāo)準(zhǔn)、傳輸原理、信道帶寬、版本代次等相關(guān)信息。
數(shù)據(jù)接口類(lèi)型原理解析
一直以來(lái),液晶廠(chǎng)商在做產(chǎn)品研發(fā)時(shí)就根據(jù)產(chǎn)品的應(yīng)用方向和市場(chǎng)定位對(duì)接口類(lèi)型進(jìn)行了嚴(yán)格的等級(jí)劃分,甚至在附帶的傳輸線(xiàn)材上也有著明顯的差異。這是廠(chǎng)商人為劃分產(chǎn)品等級(jí)時(shí)常用的市場(chǎng)策略,以往全高清分辨率統(tǒng)治主流市場(chǎng)的時(shí)候,談?wù)擄@示接口這一點(diǎn)的意義不大,因?yàn)槟菚r(shí)無(wú)論是模擬接口還是數(shù)字接口,都能夠輕松應(yīng)對(duì)全高清帶來(lái)的信道帶寬傳輸壓力。
高刷新率高分辨率顯示器大行其道的當(dāng)下
然而隨著時(shí)間的推移和液晶行業(yè)的崛起發(fā)展,尤其是在高刷新率高分辨率顯示器大行其道的當(dāng)下,有很多顯示接口在應(yīng)對(duì)高分辨率帶來(lái)的巨大數(shù)據(jù)傳輸壓力時(shí)顯得捉襟見(jiàn)肘。更令人尷尬的是,有些液晶廠(chǎng)商為了使產(chǎn)品等級(jí)定位更加分明,在一些液晶新品中加入了很多雞肋的接口類(lèi)型,降低了消費(fèi)者在后續(xù)使用中的觀(guān)感體驗(yàn)。所以非常有必要對(duì)數(shù)據(jù)接口有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)了解。
接下來(lái)我們就直奔主題,按照一定的邏輯順序?qū)⒚恳粋€(gè)類(lèi)型的顯示數(shù)據(jù)接口的起源分類(lèi)、制定標(biāo)準(zhǔn)、傳輸原理、信道帶寬、版本代次、甚至進(jìn)一步細(xì)分作全面系統(tǒng)的深入介紹。即便是有眾多用戶(hù)的批判吐槽,但主流接口的市場(chǎng)根基巨大,被淘汰的幾率小之又小,所以本文的一大目的就是方便大家在以后的顯示器選購(gòu)中對(duì)接口要求更加明確且有的放矢。
紛繁多樣的顯示接口類(lèi)型
首先是歷史極為悠久,在CRT陰極射線(xiàn)管時(shí)代就已紅透半邊天,占據(jù)主流市場(chǎng)的VGA(也稱(chēng)D-Sub),VGA全稱(chēng)Video Graphics Array,意譯為視頻圖形陣列,是IBM在1987年帶頭制定的一個(gè)使用模擬信號(hào)的行業(yè)顯示標(biāo)準(zhǔn)。這是一種色差模擬數(shù)據(jù)傳輸接口,傳輸紅、綠、藍(lán)模擬信號(hào)以及同步信號(hào)(水平和垂直信號(hào)),內(nèi)藏15個(gè)針腳傳輸電極呈三列D型布置。VGA與其他接口還有一點(diǎn)不同的是VGA僅有一種接口標(biāo)準(zhǔn),沒(méi)有作進(jìn)一步細(xì)分。
呈三列D型布置的VGA各個(gè)針腳傳輸?shù)奶囟ㄐ盘?hào)
VGA接口歷史悠久,在各種顯示設(shè)備上都被列為標(biāo)配存在,具有廣大的市場(chǎng)受眾基礎(chǔ)。但缺陷也是非常明顯的,VGA理論上可以支持2048*1536@60HZ的數(shù)據(jù)傳輸壓力,但致命的是VGA作為傳輸模擬信號(hào)的數(shù)據(jù)接口,在CRT時(shí)代可以說(shuō)是量身定做級(jí)別的適應(yīng)性,但在進(jìn)入LCD時(shí)代后,模擬信號(hào)在顯卡端和顯示器端不可避免要經(jīng)過(guò)兩次DAC信號(hào)轉(zhuǎn)換,同時(shí)在傳輸線(xiàn)材上信號(hào)也會(huì)有不可避免的損失。
作為平價(jià)液晶市場(chǎng)最受歡迎的數(shù)字接口DVI(Digital Visual Interface),幾乎在高中低檔各價(jià)位顯示器上都有配備。DVI標(biāo)準(zhǔn)是由1998年9月的Intel開(kāi)發(fā)者論壇大會(huì)上成立的數(shù)字顯示工作小組(Digital Display Working Group簡(jiǎn)稱(chēng)DDWG)制定的。1999年IBM、HP、NEC、Fujitsu、SiliconImage、Intel、Compaq等公司正式推出DVI數(shù)據(jù)傳輸接口標(biāo)準(zhǔn)。
DVI-D和DVI-I有單通道和雙通道之分
DVI接口是數(shù)字信號(hào)接口,信道帶寬和抗干擾能力比之VGA有明顯的提升,DVI接口可以進(jìn)一步分為三種,DVI-A、DVI-D、DVI-I。DVI-A可以理解為VGA換湯不換藥的變種,目前基本銷(xiāo)聲匿跡,而主流的DVI-D和DVI-I又有單通道和雙通道之分,信道帶寬兩倍差距。
雙通道版本的DVI-D和DVI-I
DVI可以說(shuō)是伴隨著液晶顯示器成長(zhǎng)完善的一代主流接口,由于DVI傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào),在顯卡端與顯示器端無(wú)需進(jìn)行信號(hào)類(lèi)型的轉(zhuǎn)換,在保證信號(hào)不衰減的前提下,進(jìn)一步提升了屏幕的響應(yīng)時(shí)間,有效減輕了屏幕拖影等現(xiàn)象的出現(xiàn)。但由于制定時(shí)間較早同時(shí)也已經(jīng)較為成熟,想要進(jìn)一步提升信道帶寬的可能性不大,即便是雙通道版本的DVI接口極限也止步于8bit面板2560*1440@60HZ而已。
HDMI(High DefiniTIon MulTImedia)是在2002年由日立、松下、飛利浦、Silicon Image、索尼、湯姆遜、東芝共7家公司成立的HDMI組織制定的全新數(shù)字視頻/音頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)。初始版本為HDMI 1.0,06年底繼而頒布1.3標(biāo)準(zhǔn),HDMI在針腳上與DVI兼容,只是封裝規(guī)格不同,但HDMI相較于DVI大幅增加了信道帶寬,輕松應(yīng)對(duì)目前高端市場(chǎng)高分辨率高刷新率帶來(lái)的數(shù)據(jù)傳輸壓力。
HDMI有多種接口封裝形式
HDMI擁有全面壓制DVI的實(shí)力,但并沒(méi)有占據(jù)主流市場(chǎng),原因在于HDMI并不是一個(gè)開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)。任何使用到HDMI的制造商必須向HDMI標(biāo)準(zhǔn)制定協(xié)會(huì)支付版稅從而換取一個(gè)生產(chǎn)許可證。這個(gè)版稅為年費(fèi)形式,每年要交納15000美元的許可費(fèi),更無(wú)節(jié)操的是每生產(chǎn)一個(gè)HDMI接口廠(chǎng)商就要支付0.15美元的許可費(fèi)。這也從側(cè)面證明了任何封閉的事物都不會(huì)有大的發(fā)展前景,不過(guò)協(xié)會(huì)成員斂錢(qián)的真正目的達(dá)到了,也算是雙贏(yíng)局面。
HDCP工作原理示意圖
HDMI帶有另一個(gè)雞肋的功能HDCP內(nèi)容保護(hù)機(jī)制,如果廠(chǎng)商是HDCP內(nèi)容保護(hù)協(xié)議的會(huì)員,那么每個(gè)帶有HDMI接口的產(chǎn)品只需交納0.04美元的許可費(fèi)。但是如果制造商在其產(chǎn)品中使用HDCP高清數(shù)字內(nèi)容保護(hù)機(jī)制,那就必須交納15000美元的年費(fèi),外加每個(gè)產(chǎn)品較少的密鑰費(fèi)用??偠灾?,對(duì)于廠(chǎng)商來(lái)說(shuō),這是一個(gè)看起來(lái)便宜用起來(lái)貴的接口標(biāo)準(zhǔn)。成本壓力下,廠(chǎng)商在主打性?xún)r(jià)比市場(chǎng)的新品研發(fā)中就自動(dòng)過(guò)濾掉了對(duì)HDMI的選用。
最后的主流接口是號(hào)稱(chēng)目前業(yè)內(nèi)最頂級(jí)的DP(DisplayPort)接口,現(xiàn)在常見(jiàn)的是DisplayPort和蘋(píng)果開(kāi)發(fā)的miniDP。DP接口起始標(biāo)準(zhǔn)發(fā)軔于2006年,由視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(VESA)全權(quán)制定。DisplayPort擁有全面超越HDMI的整體素質(zhì),重點(diǎn)在于它是開(kāi)放免費(fèi)使用的,一時(shí)間贏(yíng)得了AMD、Intel、NVIDIA、戴爾、惠普、三星等業(yè)界巨頭的支持。
常見(jiàn)的接口類(lèi)型是DisplayPort和蘋(píng)果開(kāi)發(fā)的miniDP
DP的發(fā)展高度非常超前,在2K畫(huà)面還未普及的當(dāng)前,VESA組織接連發(fā)布了1.2a、1.3、1.4a多種規(guī)格版本,信道帶寬最高支持畫(huà)面在8K@60HZ流暢運(yùn)行,10bit面板4K分辨率120HZ運(yùn)行毫無(wú)壓力。DP的前瞻性之強(qiáng)無(wú)愧于最強(qiáng)主流顯示接口之稱(chēng)。
高端顯卡中必不可少的接口是DP
DP被巨頭青睞倚重,比如在單顯卡多屏輸出時(shí),無(wú)論是N還是A都要求至少一個(gè)DP接口。但弊端也很明顯,眾所周知HDMI是基于DVI的標(biāo)準(zhǔn)制定的,HDMI可以看作是DVI的強(qiáng)化與延伸,兩者在理論和實(shí)際中都可以相互兼容,但DP作為全新的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn),僅支持DP單向傳輸至HDMI,不存在HDMI轉(zhuǎn)DP的情況,使用受到限制。理論上支持熱插拔,但不建議那么做,同時(shí)DP接口的使用規(guī)模較小,基本局限于高端市場(chǎng),發(fā)展前景受限。
最終來(lái)到蘋(píng)果的雷電接口,雖然蘋(píng)果的產(chǎn)品基本都得到消費(fèi)者的一眾好評(píng)(不包括續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)達(dá)18小時(shí)的蘋(píng)果手表,哈哈哈),但封閉式的技術(shù)策略確實(shí)阻礙了整個(gè)行業(yè)的發(fā)展,當(dāng)然也不全是蘋(píng)果的責(zé)任,因?yàn)樽畛醯睦纂娊涌诶砟钍怯捎⑻貭柼岢龅?,代?hào)Light Peak,后改名為T(mén)hunderbolt,在2012年2月以前屬于蘋(píng)果的專(zhuān)用技術(shù),后期不斷有廠(chǎng)商加入,但限于高昂的專(zhuān)利使用費(fèi),實(shí)際效果微弱。
最初的雷電接口理念是由英特爾提出的
雷電接口早已面世多年,一個(gè)接口統(tǒng)一絕大多數(shù)外接設(shè)備的理念也十分美好,同時(shí)紙面數(shù)據(jù)也非常優(yōu)異,但卻一直處于不溫不火的尷尬境地,這與英特爾與蘋(píng)果的封閉策略是有直接關(guān)系的?;蛟S換個(gè)顏色小幅升級(jí)就能圈錢(qián)的蘋(píng)果就根本沒(méi)打算把雷電接口推向主流市場(chǎng),但在后續(xù)推廣中遇到的阻力之大令用戶(hù)使用感到十分的不便。
USB開(kāi)發(fā)者論壇在大力推廣USB 3.1的新版規(guī)范
雷電在多年的發(fā)展中幾乎停滯不前,但不努力就總會(huì)被人超越,目前USB標(biāo)準(zhǔn)化組織USB開(kāi)發(fā)者論壇在大力推廣USB 3.1的新版規(guī)范,增添了一種名為USB type-c的新型連接頭,這一種新式的可正反插的接口,極有可能成為未來(lái)的行業(yè)傳輸標(biāo)準(zhǔn),VESA也宣布DP接口支持備用模式,直白說(shuō)就是USB type-c可以傳輸DP視頻信號(hào)。蘋(píng)果和英特爾在看到這種形勢(shì)之后,考慮將USB type-c的技術(shù)特征融入到新版本的雷電接口當(dāng)中?!?/div>
目前的主流接口眾多,同時(shí)各個(gè)接口基本都有進(jìn)一步的細(xì)致劃分,有些不同接口類(lèi)型的標(biāo)準(zhǔn)存在相同之處,筆者作為行業(yè)外的打雜人員自認(rèn)為有必要把這些事情清晰地梳理出來(lái),使廣大消費(fèi)者在購(gòu)買(mǎi)過(guò)程中更有目的性。
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