“DisplayPort”接口的標準與優(yōu)勢

　　DisplayPort是一個(gè)不需要版權費就可以隨意使用的接口標準，雖然HDMI和DisplayPort看起來(lái)有著(zhù)同樣的功能，又同樣都是高速數字串行鏈接，但是在結構上它們卻完全不同。

　　物理特性 HDMI和DisplayPort在相同的基礎架構以及差分同軸雙絞線(xiàn)上運行，都使用高速低電壓差分信號來(lái)傳輸數據，但二者的相同點(diǎn)僅此而已。雖然從外表來(lái)看這兩個(gè)標準十分相似，但結構上卻有著(zhù)巨大的不同。這些不同決定了鏈路的性能與其成本、兼容性、魯棒性以及易執行能力。

　　HDMI標準現定義了四種連接器，A至D。除了Type B外，其余都是19針。Type C與D針對便攜應用和小體積設備。兩個(gè)標準所使用的線(xiàn)纜略有不同。HDMI1.0至1.3使用4個(gè)屏蔽同軸差分對、 4個(gè) 單端控制信號，電源(+5V)以及地線(xiàn)。HDMI1.4增加了音頻回傳通道和以太網(wǎng)通道，所以信號的構架有所不同。HDMI1.4使用的是4個(gè)同軸對、1個(gè)非屏蔽差分對、3個(gè)單端信號、電源(+5V)以及地線(xiàn)。這意味著(zhù)，HDMI1.4和HDMI1.3使用不同的線(xiàn)纜。如果在HDMI1.4系統中使用一根非HDMI1.4線(xiàn)纜，那么音頻回傳和以太網(wǎng)的功能將會(huì )喪失。但是，HDMI1.3的所有功能以及HDMI1.4的其他新功能(如3D)則都可以保留。

　　DisplayPort定義了兩種接頭，全尺寸(Full Size)和迷你(Mini)。兩種接頭都有20針，但迷你接頭的寬度大約是全尺寸的一半， 它們的尺寸分別為7.5mm x 4.5mm與16mm x 4.8mm。建立完整鏈路需要5個(gè) 同軸對、3 個(gè)單端信號，以及電源與地線(xiàn)。DisplayPort本身的可擴展性允許在更少導線(xiàn)的情況下建立 低帶寬的DisplayPort鏈接，但是很少有人這么做，因為這有可能給終端用戶(hù)帶來(lái)令人困惑的兼容性問(wèn)題。

　　DisplayPort則使用8B/10B編碼，這是一種通信中的常用方式，能夠將鏈路時(shí)鐘嵌入至數據流中。這樣做的優(yōu)勢在于不需要專(zhuān)門(mén)占用一個(gè)同軸對，在接收端的信息同步和時(shí)鐘恢復更容易，而且鏈路更可靠。但這樣做也有缺點(diǎn)，這種方式使得鏈路時(shí)鐘完全與音頻、視頻和其他信號源分開(kāi)。這樣一來(lái)，發(fā)送端和接收端都必須有專(zhuān)用的硬件來(lái)將被傳輸的音視頻數據流從原本的信號傳輸率轉換為固定鏈路時(shí)鐘。 數據傳輸 HDMI將信號編碼成三個(gè)串行位流，并通過(guò)三個(gè)差分對傳輸。這些串行位流的數據傳輸率是發(fā)送器與接收器之間傳輸時(shí)鐘的10倍。串行位流使用了名為T(mén)MDS的編碼技術(shù)，其功能是減少躍變數量，同時(shí)防止有過(guò)長(cháng)的0或1串出現所導致的DC wandering或信號重同步問(wèn)題。音頻信號是在視頻行消隱時(shí)傳輸的，同時(shí)帶有參考值以便音頻時(shí)鐘能在接收端恢復。這就對視頻水平消隱期的大小有了嚴格的要求，它必須確保足夠帶寬來(lái)傳輸音頻信號。

　　與以太網(wǎng)相似，DisplayPort使用一種數據包結構來(lái)傳輸數據。這使得DisplayPort可以通過(guò)成為通道的串行位流來(lái)傳輸多種信號。1、2或4個(gè)通道可以用來(lái)傳輸數據，而每個(gè)通道都與嵌入的1.62Gbps、2.7Gbps或5.4Gbps(DisplayPort1.2)的鏈路時(shí)鐘同步。當鏈路接通時(shí)，發(fā)送器與接收器之間互相溝通來(lái)決定數據傳輸率和通道數量。這樣做意味著(zhù)可以解決線(xiàn)纜或其他通信通道中受到的可能產(chǎn)生鏈路完整性問(wèn)題的干擾，但這樣一來(lái)就無(wú)法保證總是以最高數據傳輸率來(lái)運作。通常這并不是問(wèn)題，如果較高數據傳輸率無(wú)法工作將導致鏈路不穩定，那么帶寬較低的鏈路總比不穩定的鏈路要強。DisplayPort這種能夠溝通并決定可行性連接速度的能力，表示其可以在困難情況下始終保證正常運行，而與其相比，在同樣的情況下HDMI只會(huì )停止工作。

　　內容保護，所有HDMI 版本都使用高帶寬數字內容保護(HDCP)來(lái)加密鏈路數據并提供內容保護。DisplayPort1.0要求使用可選的128-bit AESDisplayPort內容保護(DPCP)，但自1.1版本之后其也開(kāi)始使用HDCP。

　　輔助通道 / 數據控制 所有的HDMI版本都提供被稱(chēng)為CEC(消費電子控制)的低速控制通道，該通道用來(lái)在設備間傳輸命令，如播放、停止、快進(jìn)等。HDMI1.4通過(guò)增加 一個(gè)差分對提升了CES的能力，將其作為音頻回傳通道和以太網(wǎng)通道。

　　DisplayPort使用AUX(輔助通道)作為設備之間的雙向通信總線(xiàn)，比CEC的帶寬要多得多。DisplayPort1.0和1.1的最高帶寬是1Mbps。DisplayPort1.2則將其增加到720Mbps，使其可以支持USB和以太網(wǎng)。AUX同樣可以建立鏈路并進(jìn)行鏈路培訓來(lái)優(yōu)化速度和鏈路的可靠性。

　　電磁干擾 EMI是任何電子系統都要考慮的重點(diǎn)。HDMI與DisplayPort都使用低電壓信號來(lái)減少電磁干擾，但僅有這一點(diǎn)是不夠的。HDMI還使用TDMS信號來(lái)減少電磁干擾。因為T(mén)MDS能夠減少躍變數量，所以有助于減少電磁干擾。但仍然存在一個(gè)問(wèn)題，在固定時(shí)鐘頻率上所有躍變還是會(huì )發(fā)生，從電磁干擾圖中可以很容易看到在這個(gè)頻率諧波上的能量毛刺。因此，HDMI不得不大量依靠屏蔽來(lái)減少總的電磁干擾并滿(mǎn)足EMI標準。

　　DisplayPort在設計之初就考慮到了如何減少電磁干擾。該標準使用兩種技巧來(lái)達到此目的。首先，利用數據擾頻。它與TMDS相似，能夠幫助減少躍變數量和周期;其次就是擴頻時(shí)鐘(SSC)，在固定范圍內調節鏈路時(shí)鐘，從而將電磁干擾分散在較大范圍。這樣，DisplayPort可以比HDMI更容易滿(mǎn)足電磁干擾標準，并且可以使用更便宜的較細線(xiàn)纜。

　　互聯(lián)互通 既然都源于DVI，且本質(zhì)上有相同的通信架構和電氣特性，所以HDMI與DVI和DVI-D可以互相兼容。這樣在連接這兩個(gè)標準時(shí)所需要的線(xiàn)纜在技術(shù)要求上就比較簡(jiǎn)單。

　　因為想達到互聯(lián)互通，DisplayPort研發(fā)出了一種稱(chēng)為DP++的延伸器。為了DisplayPort與HDMI共同合作，業(yè)內人士定義了協(xié)議和鏈路層兼容模式，這樣只需使用一個(gè)相對較簡(jiǎn)單的電平位移器類(lèi)的裝置就可以在DisplayPort和HDMI的低電壓之間進(jìn)行調整。使用該方式可以制造出比較便宜的轉換器。該方法的缺點(diǎn)在于：并非所有的DisplayPort設備都支持DP++，這可能會(huì )給普通的終端用戶(hù)帶來(lái)困擾，因為他們所購買(mǎi)的DisplayPort至HDMI轉換器無(wú)法正常工作。

　　特性 HDMI的每個(gè)版本都很清晰地定義了接口能做什么，精確的數據類(lèi)型和特性都得到了很詳細的描述。而DisplayPort則重視提供基礎鏈路和公開(kāi)的標準，并不關(guān)注解釋功能究竟需要如何來(lái)實(shí)施。HDMI1.0指出了基本的音視頻傳輸層;HDMI1.1和1.2(a)加入了支持DVD Audio和Super Audio CD功能。HDMI1.3是第一次真正的大幅度改版，把帶寬從4.92Gbps增加到了10.2Gbps。該版本還增加了新的視頻色彩格式(Deep Color 和xvYCC)、自動(dòng)話(huà)音同步、更先進(jìn)的音頻(Dolby TrueHD和DTS-HD)，以及對CEC命令列表的更新。HDMI1.4增加了音頻回傳通道、以太網(wǎng)通道、3D支持以及對4k X 2k 分辨率的支持。

　　DisplayPort1.2把數據傳輸率從10.8Gbps提升到21.6Gbps;增加了多流功能;將輔助通道速率提升至720Mbps，使其能夠支持USB2.0 和以太網(wǎng);并添加了對多個(gè)音頻模式(Dolby MAT、DTS HD、中國DRA標準)以及3D的支持。新規范中一個(gè)明顯的遺漏，就是沒(méi)有明確指出如何在速度提升的輔助通道中傳輸USB或以太網(wǎng)數據。具體細節將在不久的將來(lái)添加到DisplayPort1.2 中，但這很可能會(huì )在短時(shí)期內影響DisplayPort1.2設備的推廣。