VGA、DVI、HDMI等不同數據接口分類解析
發布時間:2017-09-26 責任編輯:susan
【導讀】隨(sui)著(zhe)時(shi)代(dai)液(ye)晶(jing)顯(xian)示(shi)行(xing)業(ye)迅(xun)猛(meng)發(fa)展(zhan),各(ge)種(zhong)新(xin)概(gai)念(nian)新(xin)技(ji)術(shu)的(de)不(bu)斷(duan)更(geng)新(xin)。然(ran)而(er)液(ye)晶(jing)麵(mian)板(ban)和(he)數(shu)據(ju)接(jie)口(kou)卻(que)一(yi)直(zhi)停(ting)滯(zhi)不(bu)進(jin),還(hai)處(chu)於(yu)以(yi)前(qian)的(de)水(shui)平(ping)沒(mei)有(you)太(tai)多(duo)的(de)變(bian)化(hua)。當(dang)前(qian)的(de)液(ye)晶(jing)顯(xian)示(shi)行(xing)業(ye)發(fa)展(zhan)迅(xun)猛(meng),產(chan)品(pin)更(geng)新(xin)迭(die)代(dai)速(su)度(du)飛(fei)快(kuai),各(ge)種(zhong)新(xin)概(gai)念(nian)新(xin)功(gong)能(neng)層(ceng)出(chu)不(bu)窮(qiong)。形(xing)成(cheng)鮮(xian)明(ming)對(dui)比(bi)的(de)是(shi)處(chu)於(yu)核(he)心(xin)位(wei)置(zhi)的(de)液(ye)晶(jing)麵(mian)板(ban)和(he)數(shu)據(ju)接(jie)口(kou)除(chu)了(le)正(zheng)常(chang)的(de)代(dai)次(ci)更(geng)迭(die)之(zhi)外(wai),幾(ji)乎(hu)處(chu)於(yu)萬(wan)年(nian)不(bu)變(bian)的(de)狀(zhuang)況(kuang)。
這次我們來分享一些顯示器數據接口的起源分類、製定標準、傳輸原理、信道帶寬、版本代次等相關信息。

數據接口類型原理解析
yizhiyilai,yejingchangshangzaizuochanpinyanfashijiugenjuchanpindeyingyongfangxiangheshichangdingweiduijiekouleixingjinxingleyangededengjihuafen,shenzhizaifudaidechuanshuxiancaishangyeyouzhemingxiandechayi。zheshichangshangrenweihuafenchanpindengjishichangyongdeshichangcelve,yiwangquangaoqingfenbianlvtongzhizhuliushichangdeshihou,tanlunxianshijiekouzheyidiandeyiyibuda,yinweinashiwulunshimonijiekouhaishishuzijiekou,dounenggouqingsongyingduiquangaoqingdailaidexindaodaikuanchuanshuyali。

高刷新率高分辨率顯示器大行其道的當下
ranersuizheshijiandetuiyiheyejingxingyedejueqifazhan,youqishizaigaoshuaxinlvgaofenbianlvxianshiqidaxingqidaodedangxia,youhenduoxianshijiekouzaiyingduigaofenbianlvdailaidejudashujuchuanshuyalishixiandezhuojinjianzhou。genglingrengangadeshi,youxieyejingchangshangweileshichanpindengjidingweigengjiafenming,zaiyixieyejingxinpinzhongjiarulehenduojileidejiekouleixing,jiangdilexiaofeizhezaihouxushiyongzhongdeguangantiyan。suoyifeichangyoubiyaoduishujujiekouyouyigeqingxiderenshilejie。
接下來我們就直奔主題,按照一定的邏輯順序將每一個類型的顯示數據接口的起源分類、製定標準、傳輸原理、信道帶寬、版本代次、甚(shen)至(zhi)進(jin)一(yi)步(bu)細(xi)分(fen)作(zuo)全(quan)麵(mian)係(xi)統(tong)的(de)深(shen)入(ru)介(jie)紹(shao)。即(ji)便(bian)是(shi)有(you)眾(zhong)多(duo)用(yong)戶(hu)的(de)批(pi)判(pan)吐(tu)槽(cao),但(dan)主(zhu)流(liu)接(jie)口(kou)的(de)市(shi)場(chang)根(gen)基(ji)巨(ju)大(da),被(bei)淘(tao)汰(tai)的(de)幾(ji)率(lv)小(xiao)之(zhi)又(you)小(xiao),所(suo)以(yi)本(ben)文(wen)的(de)一(yi)大(da)目(mu)的(de)就(jiu)是(shi)方(fang)便(bian)大(da)家(jia)在(zai)以(yi)後(hou)的(de)顯(xian)示(shi)器(qi)選(xuan)購(gou)中(zhong)對(dui)接(jie)口(kou)要(yao)求(qiu)更(geng)加(jia)明(ming)確(que)且(qie)有(you)的(de)放(fang)矢(shi)。

紛繁多樣的顯示接口類型
首先是曆史極為悠久,在CRT陰極射線管時代就已紅透半邊天,占據主流市場的VGA(也稱D-Sub),VGA全稱Video Graphics Array,意譯為視頻圖形陣列,是IBM在1987年帶頭製定的一個使用模擬信號的行業顯示標準。這是一種色差模擬數據傳輸接口,傳輸紅、綠、藍模擬信號以及同步信號(水平和垂直信號),內藏15個針腳傳輸電極呈三列D型布置。VGA與其他接口還有一點不同的是VGA僅有一種接口標準,沒有作進一步細分。

呈三列D型布置的VGA各個針腳傳輸的特定信號
VGA接口曆史悠久,在各種顯示設備上都被列為標配存在,具有廣大的市場受眾基礎。但缺陷也是非常明顯的,VGA理論上可以支持2048*1536@60HZ的數據傳輸壓力,但致命的是VGA作為傳輸模擬信號的數據接口,在CRT時代可以說是量身定做級別的適應性,但在進入LCD時代後,模擬信號在顯卡端和顯示器端不可避免要經過兩次DAC信號轉換,同時在傳輸線材上信號也會有不可避免的損失。
作為平價液晶市場最受歡迎的數字接口DVI(Digital Visual Interface),幾乎在高中低檔各價位顯示器上都有配備。DVI標準是由1998年9月的Intel開發者論壇大會上成立的數字顯示工作小組(Digital Display Working Group簡稱DDWG)製定的。1999年IBM、HP、NEC、Fujitsu、SiliconImage、Intel、Compaq等公司正式推出DVI數據傳輸接口標準。

DVI-D和DVI-I有單通道和雙通道之分
DVI接口是數字信號接口,信道帶寬和抗幹擾能力比之VGA有明顯的提升,DVI接口可以進一步分為三種,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可以說是伴隨著液晶顯示器成長完善的一代主流接口,由於DVI傳(chuan)輸(shu)的(de)是(shi)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao),在(zai)顯(xian)卡(ka)端(duan)與(yu)顯(xian)示(shi)器(qi)端(duan)無(wu)需(xu)進(jin)行(xing)信(xin)號(hao)類(lei)型(xing)的(de)轉(zhuan)換(huan),在(zai)保(bao)證(zheng)信(xin)號(hao)不(bu)衰(shuai)減(jian)的(de)前(qian)提(ti)下(xia),進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)升(sheng)了(le)屏(ping)幕(mu)的(de)響(xiang)應(ying)時(shi)間(jian),有(you)效(xiao)減(jian)輕(qing)了(le)屏(ping)幕(mu)拖(tuo)影(ying)等(deng)現(xian)象(xiang)的(de)出(chu)現(xian)。但(dan)由(you)於(yu)製(zhi)定(ding)時(shi)間(jian)較(jiao)早(zao)同(tong)時(shi)也(ye)已(yi)經(jing)較(jiao)為(wei)成(cheng)熟(shu),想(xiang)要(yao)進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)升(sheng)信(xin)道(dao)帶(dai)寬(kuan)的(de)可(ke)能(neng)性(xing)不(bu)大(da),即(ji)便(bian)是(shi)雙(shuang)通(tong)道(dao)版(ban)本(ben)的(de)DVI接口極限也止步於8bit麵板2560*1440@60HZ而已。
HDMI(High DefiniTIon MulTImedia)是在2002年由日立、鬆下、飛利浦、Silicon Image、索尼、湯姆遜、東芝共7家公司成立的HDMI組織製定的全新數字視頻/音頻傳輸標準。初始版本為HDMI 1.0,06年底繼而頒布1.3標準,HDMI在針腳上與DVI兼容,隻是封裝規格不同,但HDMI相較於DVI大幅增加了信道帶寬,輕鬆應對目前高端市場高分辨率高刷新率帶來的數據傳輸壓力。

HDMI有多種接口封裝形式
HDMI擁有全麵壓製DVI的實力,但並沒有占據主流市場,原因在於HDMI並不是一個開放的標準。任何使用到HDMI的製造商必須向HDMI標準製定協會支付版稅從而換取一個生產許可證。這個版稅為年費形式,每年要交納15000美元的許可費,更無節操的是每生產一個HDMI接口廠商就要支付0.15美元的許可費。這也從側麵證明了任何封閉的事物都不會有大的發展前景,不過協會成員斂錢的真正目的達到了,也算是雙贏局麵。

HDCP工作原理示意圖
HDMI帶有另一個雞肋的功能HDCP內容保護機製,如果廠商是HDCP內容保護協議的會員,那麼每個帶有HDMI接口的產品隻需交納0.04美元的許可費。但是如果製造商在其產品中使用HDCP高清數字內容保護機製,那就必須交納15000美(mei)元(yuan)的(de)年(nian)費(fei),外(wai)加(jia)每(mei)個(ge)產(chan)品(pin)較(jiao)少(shao)的(de)密(mi)鑰(yao)費(fei)用(yong)。總(zong)而(er)言(yan)之(zhi),對(dui)於(yu)廠(chang)商(shang)來(lai)說(shuo),這(zhe)是(shi)一(yi)個(ge)看(kan)起(qi)來(lai)便(bian)宜(yi)用(yong)起(qi)來(lai)貴(gui)的(de)接(jie)口(kou)標(biao)準(zhun)。成(cheng)本(ben)壓(ya)力(li)下(xia),廠(chang)商(shang)在(zai)主(zhu)打(da)性(xing)價(jia)比(bi)市(shi)場(chang)的(de)新(xin)品(pin)研(yan)發(fa)中(zhong)就(jiu)自(zi)動(dong)過(guo)濾(lv)掉(diao)了(le)對(dui)HDMI的選用。
最後的主流接口是號稱目前業內最頂級的DP(DisplayPort)接口,現在常見的是DisplayPort和蘋果開發的miniDP。DP接口起始標準發軔於2006年,由視頻電子標準協會(VESA)全權製定。DisplayPort擁有全麵超越HDMI的整體素質,重點在於它是開放免費使用的,一時間贏得了AMD、Intel、NVIDIA、戴爾、惠普、三星等業界巨頭的支持。

常見的接口類型是DisplayPort和蘋果開發的miniDP
DP的發展高度非常超前,在2K畫麵還未普及的當前,VESA組織接連發布了1.2a、1.3、1.4a多種規格版本,信道帶寬最高支持畫麵在8K@60HZ流暢運行,10bit麵板4K分辨率120HZ運行毫無壓力。DP的前瞻性之強無愧於最強主流顯示接口之稱。

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,無論是N還是A都要求至少一個DP接口。但弊端也很明顯,眾所周知HDMI是基於DVI的標準製定的,HDMI可以看作是DVI的強化與延伸,兩者在理論和實際中都可以相互兼容,但DP作為全新的數據傳輸標準,僅支持DP單向傳輸至HDMI,不存在HDMI轉DP的情況,使用受到限製。理論上支持熱插拔,但不建議那麼做,同時DP接口的使用規模較小,基本局限於高端市場,發展前景受限。
最終來到蘋果的雷電接口,雖然蘋果的產品基本都得到消費者的一眾好評(不包括續航時間長達18小時的蘋果手表,哈哈哈),但封閉式的技術策略確實阻礙了整個行業的發展,當然也不全是蘋果的責任,因為最初的雷電接口理念是由英特爾提出的,代號Light Peak,後改名為Thunderbolt,在2012年2月以前屬於蘋果的專用技術,後期不斷有廠商加入,但限於高昂的專利使用費,實際效果微弱。

最初的雷電接口理念是由英特爾提出的
leidianjiekouzaoyimianshiduonian,yigejiekoutongyijuedaduoshuwaijieshebeidelinianyeshifenmeihao,tongshizhimianshujuyefeichangyouyi,danqueyizhichuyubuwenbuhuodegangajingdi,zheyuyingteeryupingguodefengbicelveshiyouzhijieguanxide。huoxuhuangeyansexiaofushengjijiunengquanqiandepingguojiugenbenmeidasuanbaleidianjiekoutuixiangzhuliushichang,danzaihouxutuiguangzhongyudaodezulizhidalingyonghushiyonggandaoshifendebubian。

USB開發者論壇在大力推廣USB 3.1的新版規範
雷電在多年的發展中幾乎停滯不前,但不努力就總會被人超越,目前USB標準化組織USB開發者論壇在大力推廣USB 3.1的新版規範,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,極有可能成為未來的行業傳輸標準,VESA也宣布DP接口支持備用模式,直白說就是USB type-c可以傳輸DP視頻信號。蘋果和英特爾在看到這種形勢之後,考慮將USB type-c的技術特征融入到新版本的雷電接口當中。
目mu前qian的de主zhu流liu接jie口kou眾zhong多duo,同tong時shi各ge個ge接jie口kou基ji本ben都dou有you進jin一yi步bu的de細xi致zhi劃hua分fen,有you些xie不bu同tong接jie口kou類lei型xing的de標biao準zhun存cun在zai相xiang同tong之zhi處chu,筆bi者zhe作zuo為wei行xing業ye外wai的de打da雜za人ren員yuan自zi認ren為wei有you必bi要yao把ba這zhe些xie事shi情qing清qing晰xi地di梳shu理li出chu來lai,使shi廣guang大da消xiao費fei者zhe在zai購gou買mai過guo程cheng中zhong更geng有you目mu的de性xing。
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