Користувач:Wallman~ukwiki/Чернетка

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку

DisplayPort (DP) - це цифровий інтерфейс дисплея, розроблений консорціумом виробників ПК та мікросхем і стандартизований VESA - Асоціацією стандартів відеоелектроніки. Інтерфейс використовується в основному для підключення джерела відео до пристрою відображення, такого як монітор комп'ютера, а також може передавати аудіо, USB та інші форми даних.[1]

DisplayPort був розроблений для заміни VGA, DVI та FPD-Link. Інтерфейс має зворотню сумісність з іншими інтерфейсами, такими як VGA, DVI та HDMI, за використання активних або пасивних адаптерів.

Терміни та скорочення[ред. | ред. код]

@ - скорочення від At, при (наприклад @60Гц - при 60Гц)
A/V - скорочення від Audio/Video, Аудіо/Відео.
AR/VR - скорочення від Augmented/Virtual Reality, доповнена/віртуальна реальність.
AUX - скорочення від Auxiliary, допоміжний.
bpc - скорочення від Bits Per Component, біт на компонент.
bpp - скорочення від Bits Per Pixel, біт на піксель.
CVT - скорочення від Coordinated Video Timings (VESA), скоординовані відеотаймінги
DP - DisplayPort (Станларт, інтерфейс).
DP вихід - конектор (частина інтерфейсу) з якого поступає поток даних.
DP вхід - конектор (частина інтерфейсу) в який поступає потік даних.
DP дісплей - абож дісплей DP, Дисплей з DP інтерфейсом. Всі DP дісплеї мають DP вхід, а ланцюгові ще й DP вихід
DP передавач - Компютер, MST хаб, проміжний дисплей, відеокамера, будь який пристрій з DP виходом (синонім DP джерело).
DP приймач - Дисплей (монітор), будь який пристрій з DP входом.
DSC - скорочення від Display Stream Compression, стисненя потоку відображення.
DVI дісплей - абож дісплей DVI, Дисплей з DVI інтерфейсом.
HDMI дісплей - абож дісплей HDMI, Дисплей з HDMI інтерфейсом.
HDR - скорочення від High Dynamic Range, високодинамічний діапазон.
HDR відео - відео з роздільною здатністю не меньше 4К, з широким діапазоном частот оновлення, з широкою гамою кольорів.
I/O - скорочення від Input/Output, інтерфейс ввода/вивода.
MST - скорочення від Multi-Stream Transport, багатопотоковий транспорт.
SDR - скорочення від Standard Dynamic Range, стандартний динамічний діапазон.
UHD - скорочення від Ultra High Definition, Роздільна здатність не менше 3840 х 2160 пікселів.
WCG - скорочення від Wide Color Gamut, Широка гамма кольорів.

Огляд[ред. | ред. код]

DisplayPort - це перший інтерфейс дисплея, який спирається на пакетну передачу даних, що широко використовується в таких технологіях, як Ethernet, USB та PCI Express. Він дозволяє використовувати внутрішні та зовнішні з'єднання дисплея, і на відміну від застарілих стандартів, які передають тактовий сигнал окремо, протокол DisplayPort базований на невеликих пакетах даних, відомих як мікропакети, може вбудовувати тактовий сигнал у потік даних. Це дозволяє отримати високу роздільну здатність за допомогою меншої кількості ліній.[2] Використання пакетів даних також робить DisplayPort розширюваним, тобто додаткові функції можуть бути додані з часом без істотних змін у фізичному інтерфейсі.[3]

DP має два канала передачі даних, основний та допоміжний, кожен з яких має свою шину для зв'язку між пристроми. Шина основного каналу має 4 однонаправлені (від DP передавача до DP приймача) лінії, шина допоміжного каналу має 1 двонаправлену лінію. Кожна з цих ліній, оперує низьковольтним (3,3 В) диференціальним сигналом, і являє собою два скручених у виту пару провідника. DP має також однопроводну шину Hot Plug Detect (HPD). Це однонаправлена (від DP приймача до DP передавача) шина, що оперує звичайним потенціальним сигналом, і слугує для виявлення "гарячого" підключеня та інших функцій. Відео та аудіо передаються по основному каналу "одночасно", хоча кожен з цих компонентів не є обов'язковим і може передаватися без іншого. Колір передається у форматах RGB, Y'CbCr 4:4:4, Y'CbCr 4:2:2 та Y'CbCr 4:2:0, monochrome в залежності від версії DP. Глибина кольору може становити від 18 до 48 біт на піксель, а аудіодоріжка може мати до 32-х каналів, в залежності від версії DP та потреби. Для передачі не стиснутого аудіосигналу використовується ІКМ, з частотою дискретизації від 192 кГц до 1536 кГц (в залежності від версії DP), та розміром виборок 24 біта.[1] Двонаправлений, напівдуплексний допоміжний канал несе дані управління пристроєм та дані керування основним каналом, такі як описані в стандартах VESA - EDID, MCCS, та DPMS. Крім того, інтерфейс здатний нести двонаправлені сигнали USB.[4]

DisplayPort використовує LVDS, який не сумісний з DVI та HDMI. Однак, дворежимний DisplayPorts призначений для роботи з DVI або HDMI за допомогою зовнішнього "пасивного" адаптера. Цей адаптер включає режим сумісності і перетворює 3,3 вольтовий сигнал в 5 вольтовий. Для сумісності з аналоговим VGA/YPbPr та dual-link DVI, необхідний активний адаптер. Активні адаптери VGA живляться безпосередньо від конектора DisplayPort, тоді як активні адаптери dual-link DVI зазвичай покладаються на зовнішнє джерело живлення, наприклад USB.[5] Забезпечує "гаряче під'єднання та роз'єднання".

Версії[ред. | ред. код]

DP 1.0[ред. | ред. код]

Початкова версія стандарту DP, затверджена VESA 3.05.2006 року.[6][7]

  • Має 2 режими передачі даних по основному каналу, RBR, з пропускною здатністю 1,62 Гбіт/с на лінію, та HBR, з пропускною здатністю 2,70 Гбіт/с на лінію.
У режимі RBR пропускна здатність по 4-м лініям складає 6,48 Гбіт/с, що більше ніж у DVI - 4,95 Gbit/s@TMDS Clock - 165 МГц) і достатньо для роботи дисплея з роздільною здатністю мінімум 1080p@50/60 Гц при глибині кольору 24 bpp через кабель довжиною 15 метрів.[7]p16 1.2.2.10
У режимі HBR пропускна здатність по 4-м лініям складає 10,8 Гбіт/с (швидкість передачі даних 8,64 Гбіт/с при схемі кодування 8b/10b), що більше ніж у Dual-Link DVI - 9,90 Gbit/s@ TMDS Clock - 165 МГц). Цей режим можливий при довжині кабеля не більше 2-х метрів.
  • Підтримує стандартні технічні характеристики колориметрії для пристроїв побутової електроніки, включаючи формати RGB, Y'CbCr 4:4:4, Y'CbCr 4:2:2, що в свою чергу підтримують глибину кольору від 6 до 16 bpc (від 18 до 48 bpp).[7]p16 1.2.2.4
  • Використовуються простори колірів: ITU-R BT.601 та ITU-R BT.709.
  • Підтримує до 8-ми аудіоканалів, використовується лінійна ІКМ, з частотою дискретизації 192 кГц @ 24 бітах/виборку.
  • Підтримує DPCP - захіст від копіювання контенту DP, в осноі якого лежить 128-бітне AES шифрування.
Використовується версія DPCP 1.0.
  • Пропускна здатність по AUX каналу - 2 Мбіт/с (швидкість передачі даних 1 Мбіт/с при кодуванні Manchester II).
  • Передбачає передачу тільки одного нестиснутого відеопотоку.

DP 1.1[ред. | ред. код]

Версія 1 ревізія 1 стандарту DP, ратифікована 2.04.2007 року.[8]

  • Надає пристроям можливість використовувати альтернативні канали для транспортування даних, такі як оптоволокно, що дозволяє досягати багато більшої відстані між ними, без втрати якості сигналу,[9] хоча альтернативні реалізації не стандартизовані.
  • Включає HDCP - захіст від копіювання контенту HDMI, на додаток до DPCP, що дозволяє підключатися до пристроїв Blye-Ray і HD-DVD з доступом до захищеного контенту. Використовується версія HDCP 1.3.
  • Введено обов'язкову підтримку DP++ - для адаптерів DVI та HDMI, з пропускною здатністю 4,95 Гбіт/с (TMDS Clock - 165 МГц).
  • Підтримує стереоскопічне 3D відео.

DP 1.1a[ред. | ред. код]

Версія 1 ревізія 1a стандарту DP, ратифікована 11.01.2008 року.[7]

  • Передбачає сумісність між пристроями з конектором DisplayPort та апаратурою з портами DVI 1.0/HDMI.
DisplayPort 1.1a можна безкоштовно завантажити з веб-сайту VESA.[10]

DP 1.2[ред. | ред. код]

Версія 1 ревізія 2 стандарту DP, затверджена VESA 22.12.2009 року.[11]

  • Введено новий режим передачі даних HBR2, з пропускною здатністю 5,40 Гбіт/с на лінію.
У цьому режимі пропускна здатність по 4-м лініям основного каналу складає 21,6 Гбіт/с (швидкість передачі даних 17,28 Гбіт/с при схемі кодування 8b/10b), що забезпечує більш високу продуктивність 3D-дисплеїв (стереодисплеїв), більш високу роздільну здатність та частоту оновленя кадрів, а також більшу глибину кольору.
  • Введено схему кодування 8b/10b, для передачі даних по AUX каналу.
Пропускна здатність по AUX каналу збільшена з 2 Мбіт/с до 720 Мбіт/с (швидкість передачі даних 576 Мбіт/с).
Також по AUX каналу можлива передача Ethernet, USB 2.0, DPMS та інших типів даних.
  • Збільшено пропускну здатність DP++ до 9.00 Гбіт/с (TMDS Clock - 300 МГц).
  • Введено багатопотокову транспортну технологію - Multi-Stream Transport (MST).
До введеня MST DisplayPort працював лише з одним нестисненим потоком, і відповідно лише з одним дісплеєм.
MST дозволяє підключення декількох незалежних дисплеїв до одного порта через послідовний ланцюжок пристроїв, або використовуючи багатопоточний транспортний хаб.
Завдяки використанню MST, DP 1.2 може підтримувати
4 монітора з роздільною здатністю (1920 х 1200) пкс @ 60 Гц, або
2 монітора з роздільною здатністю (2560 х 1600) пкс @ 60 Гц, або
1 монітор з роздільною здатністю (3840 х 2400) пкс @ 60 Гц, або
1 монітор з роздільною здатністю (2560 х 1600) пкс @ 120—165 Гц.
Це дозволяє DP 1.2 працювати з технологіями побудови стерео зображень.
  • Додано колірні простори: sRGB, scRGB, xvYCC, Adobe RGB 1998, DCI-P3, Simplified color profile.
  • Додано монохромний формат для кольору.
  • Введено Global Time Code (GTC) глобальний часовий код для синхронізації аудіо та відео в межах 0,5 мкс.
  • Введено підтримку Mini DisplayPort конектора, що був розроблений Apple Inc. для портативних пристроїв.[1][12][13][14][15]
  • Повноцінна передача сигналу тепер можлива через кабель довжиною до 3м.

DP 1.2а[ред. | ред. код]

Версія 1 ревізія 2a стандарту DP, випущена в січні 2013 року.[16]

  • Передбачає адаптивну синхронізацію від VESA опціонально, через функцію Adaptive-Sync, для забезпечення динамічної частоти оновлення зображення.[17] Це запобігає розривам зображення на екрані, вирівнюючи прикладне забезпечення комп'ютерів із графічним процесором системи у відповідності з частотою оновлення монітора.
FreeSync від AMD використовує функцію DisplayPort Adaptive-Sync.
Оскільки це опціональна функція, то її підтримка не потрібна для дисплеїв сумісних з DP 1.2a.

DP 1.3[ред. | ред. код]

Версія 1 ревізія 3 стандарту DP, затверджена 15.09.2014 року.[18]

  • Введено новий режим передачі даних HBR3, з пропускною здатністю 8,10 Гбіт/с на лінію.
У цьому режимі пропускна здатність по 4-м лініям основного каналу складає 32,4 Гбіт/с (швидкість передачі даних 25,92 Гбіт/с при схемі кодування 8b/10b).
Цієї пропускної здатності достатньо для
4K UHD дисплея (3840×2160)@120 Гц з кольором RGB глибиною 24 bpp, чи
5K дисплея (5120×2880)@60 Гц з кольором RGB глибиною 30 bpp, чи
8K UHD дисплея (7680×4320)@30 Гц з кольором RGB глибиною 24 bpp
  • При використанні MST DP 1.3 може керувати
2-ма дисплеями 4K UHD (3840×2160)@60 Гц з кольором RGB глибиною 24 bpp, чи
4-ма WQXGA (2560×1600)@60 Гц з кольором RGB глибиною 24 bpp.
  • DP 1.3 може використовуватися як багатофункціональний інтерфейс, підтримуючи монітор по двох лініях, при цьому використовуючи дві інші лінії для передачі альтернативних типів даних, таких як дані SuperSpeed ​​USB, чи інші.
  • Додано колірний простір Rec. 2020, який підтримується HDMI 2.0 та набагато ширший за Rec. 709.
  • Додано підтримку формату кольору Y'CbCr 4:2:0, який зазвичай використовується на споживчих цифрових телевізійних інтерфейсах, що дозволяє підтримувати 8K x 4K дисплеї.
  • Додано підтримку HDMI 2.0 за допомогою CEC (Consumer Electronics Control), що підвищує корисність DisplayPort для телевізійних програм.
  • Додано підтримку HDCP 2.2, включаючи 4K відео з захистом від копіювання.
  • Збільшено пропускну здатність DP++ до 18.00 Гбіт/с (TMDS Clock - 600 МГц), що дозволяє через адаптер взаємодіяти з HDMI 2.0 та використовувати HDCP 2.2.[19]
  • Стандарт з'єднання Thunderbolt 3 спочатку включав можливості DisplayPort 1.3, але остаточний реліз закінчився лише версією 1.2.
Функція адаптивного синхронізації VESA у DisplayPort версії 1.3 залишається необов'язковою частиною специфікації.

DP 1.4[ред. | ред. код]

Версія 1 ревізія 4 стандарту DP, опублікована 01.03.2016 року.[20]

  • Не визначено нових режимів передачі, тому HBR3, представлений у версії 1.3, як і раніше залишається найвищим доступним режимом, що визначає максимальну пропускну здатність по основному каналу у 32,4 Гбіт/с для DP 1.4.
  • Введено підтримку HDR-відео, DP 1.4 реалізує стандарт CTA 861.3 для транспортування статичних HDR метаданих в EDID.[20]
Запропоновано гнучку передачу пакетів метаданих для підтримки майбутніх динамічних стандартів HDR, включаючи статичні та динамічні метадані.
HDR meta transport - використовує передачу «вторинних пакетів даних» (secondary data packet), відповідно до стандарту CTA-861.3, який серед іншого, корисний для перетворення протоколу DP 1.4 в HDMI 2.0a.[21]
  • Введено Display Stream Compression (DSC) – стиснення потоку відображення.
Використання DSC 1.2 із коефіцієнтом стиснення 3:1 при швидкості передачі HBR3 дозволяє виводити відеосигнал з роздільною здатністю:
8К (7680×4320)@60 Гц з кольорами RGB глибиною 30 bpp, що забезпечує якість HDR.
4K (3840×2160)@120 Гц з кольорами RGB глибиною 30 bpp, що забезпечує якість HDR.
4K@60 Гц з кольорами RGB глибиною 30 bpp, що забезпечує якість HDR, можна досягти без DSC.
Для дисплеїв, що не підтримують DSC, максимальні межі не відрізнються від DP1.3 (4К@120 Гц, 5К@60 Гц, 8К@30 Гц).[22]
Для підвищеня стійкості до помилок, виникаючих в процесі передачі стиснених даних, використовується FEC (Forward Error Correction) - попередня корекція помилок.
  • Розширює кількість аудіоканалів до 32 з частотою дискретизації 1536 кГц @ 24 бітах/виборку, включаючи всі відомі аудіо формати.[23]

DP 1.4a[ред. | ред. код]

Версія 1 ревізія 4a стандарту DP, опублікована у квітні 2018 року.[24] VESA не опублікувала офіційного прес-релізу.

  • Введено DSC 1.2а замість DSC 1.2.[25]

DP 2.0[ред. | ред. код]

Версія 2 стандарту DP, оголошена VESA 26 червня 2019 року.[26]

  • Введено більш ефективну схему кодування 128b/132b та 3 нових режими передачі даних:
HBR10, з пропускною здатністю 10,0 Гбіт/с на лінію,
HBR13.5, з пропускною здатністю 13,5 Гбіт/с на лінію,
HBR20, з пропускною здатністю 20,0 Гбіт/с на лінію.
У режимі HBR20 пропускна здатність по 4-м лініям основного каналу складає 80,0 Гбіт/с (швидкість передачі даних 77,37 Гбіт/с при схемі кодування 128b/132b та FEC, що більше майже в 3 рази порівняно з DP 1.4a (25.92 Гбіт/с)). Це дозволило DP 2.0 стати першим стандартом, що підтримує HDR10 для дисплеїв з роздільною здатністю 8K (7680 x 4320) @ 60 Гц з форматом кольору Y'CbCr 4:4:4 та глибиною кольору 30 bpp.
Нові швидкості передачі даних DP 2.0 забезпечуються протоколом відображення потокових даних, загальним як для однопотокового транспорту, так і для багатопотокового, що полегшує керування декількома дисплеями або через док-станцію, або через ланцюжок дисплеїв.
  • Понад 8K роздільної здатності та більш високі частоти оновлення кадрів.
  • Підтримка HDR, при більш високій роздільній здатності.
  • Покращений досвід роботи з AR/VR (доповненої/віртуальної реальності) екранами.
Підтримка 4K і більше роздільної здатності для VR, з частотою оновлення 120 Гц.
  • Забезпечує підтримку попередніх версій DP і включає в себе всі ключові функції DP 1.4a, в тому числі DSC, FEC, транспортування метаданих HDR та інші розширені функції.
  • Підвищена пропускна здатність відеозображення DP 2.0, переданого через роз'єм USB-C, забезпечує одночасну високошвидкісну передачу даних USB без шкоди для продуктивності дисплея.
  • Використовує рівень фізичного інтерфейсу Thunderbolt ™ 3 (PHY), зберігаючи гнучкість протоколу DP, щоб збільшити пропускну здатність даних та сприяти зближенню між провідними стандартами I/O.
  • Покращена підтримка конфігурації декількох дисплеїв.
Нижче приведені різноманітні високоефективні конфігурації, які DP 2.0 забезпечує через рідний роз'єм DP, або через USB-C в режимі Alt DisplayPort, з форматами кольору RGB/Y'CbCr 4:4:4:
Роздільна здатність для одного дисплея.
16K (15360 × 8640) @ 60 Гц, 10 bpc (30 bpp) (з DSC) - HDR якість.
10K (10240 × 4320) @ 60 Гц, 8 bpc (24 bpp) (без DSC) - SDR якість.
Роздільна здатність для 2-х дисплеїв.
8K (7680 × 4320) @ 120 Гц, 10 bpc (30 bpp) (з DSC) - HDR якість.
4K (3840 × 2160) @ 144 Гц, 8 bpc (24 bpp) (без DSC) - SDR якість.
Роздільна здатність для 3-х дисплїв.
10K (10240 × 4320) @ 60 Гц, 10 bpc (30 bpp) (з DSC) - HDR якість.
4K (3840 × 2160) @ 90 Гц, 10 bpc (30 bpp) (без DSC) - HDR якість.
Якщо використовуються лише дві лінії на роз'ємі USB-C в режимі DP Alt Mode для забезпечення SuperSpeed USB даних та відео одночасно, DP 2.0 може включати такі конфігурації, як:[26]
Три дисплеї 4K (3840 × 2160) @ 144 Гц, 10 bpc (30 bpp) (з DSC) - HDR якість.
Три QHD (2560 × 1440) @ 120 Гц, 8 bpc (24 bpp) (без DSC) - SDR якість.
Два дисплеї 4K × 4K (4096 × 4096) (для гарнітури AR/VR) @ 120 Гц, 10 bpc (30 bpp) (з DSC) - HDR якість.
Один 8K (7680 × 4320) @ 30 Гц, 10 bpc (30 bpp) (без DSC) - HDR якість.
DisplayPort 2.0 через USB4, підтримує конфігурації:
8K (7680 × 4320) @ 60 Гц, 10 bpc (30 bpp) (без DSC) - HDR якість.
16K (15360 × 8640) @ 60 Гц, 10 bpc (30 bpp) (з DSC) - HDR якість.
Перші продукти, з підтримкою DP 2.0, можна очікувати наприкінці 2020 року.[26]

Спеціфікації[ред. | ред. код]

Головні спеціфікації[ред. | ред. код]

  Версія DisplayPort
1.0–1.1a 1.2–1.2a 1.3 1.4–1.4a 2.0
Основний канал
Режими передачі:
RBR  (1.62 Гбіт/с на лінію) Так[27](§1.6.1) Так Так Так Так
HBR  (2.70 Гбіт/с на лінію) Так[27](§1.6.1) Так Так Так Так
HBR2 (5.40 Гбіт/с на лінію) Ні Так[28](§2.1.1) Так Так Так
HBR3 (8.10 Гбіт/с на лінію) Ні Ні Так[18] Так Так
UHBR10 (10.0 Гбіт/с на лінію) Ні Ні Ні Ні Так
UHBR13.5 (13.5 Гбіт/с на лінію) Ні Ні Ні Ні Так
UHBR20 (20.0 Гбіт/с на лінію) Ні Ні Ні Ні Так
Число ліній 4[7](§1.7.1) 4 4 4 4
Загальна пропускна здатність[a] (Гбіт/с) 10.80 21.60 32.40 32.40 80.00
Загальна швидкість передачі[b] (Гбіт/с) 8.64 17.28 25.92 25.92 77.37
Схема кодування[c] 8b/10b[7](§1.7.1) 8b/10b 8b/10b 8b/10b 128b/132b
Стиснення (необов'язково) - - - DSC 1.2 (DP 1.4)
DSC 1.2a (DP 1.4a)		 DSC 1.2a
Допоміжний канал
Максимальна пропускна здатність (Мбіт/с) 2[7](Fig. 3-3) 720[28](§3.4) 720 720 ?
Максимальна швидкість передачі (Мбіт/с) 1[7](§3.4) 576[28](§3.4) 576 576 ?
Схема кодування Manchester II[7](§1.7.2) 8b/10b[28](§3.4) 8b/10b 8b/10b ?
Формат кольору
RGB Так[27](§1.6.1) Так Так Так Так
Y'CbCr 4:4:4 Так[27](§1.6.1) Так Так Так Так
Y'CbCr 4:2:2 Так[27](§1.6.1) Так Так Так Так
Y'CbCr 4:2:0 Ні Ні Так Так Так
Тільки Y (монохром) Ні Так[27](§2.2.4.3) Так Так Так
Глибина кольору
06 bpc (18 bit/px) Так[27](§1.6.1) Так Так Так Так
08 bpc (24 bit/px) Так[27](§1.6.1) Так Так Так Так
10 bpc (30 bit/px) Так[27](§1.6.1) Так Так Так Так
12 bpc (36 bit/px) Так[27](§1.6.1) Так Так Так Так
16 bpc (48 bit/px) Так[27](§1.6.1) Так Так Так Так
Простір кольорів
ITU-R BT.601 (Rec. 601) Так[7](§2.2.4) Так Так Так Так
ITU-R BT.709 (Rec. 709) Так[7](§2.2.4) Так Так Так Так
sRGB Ні[d] Так[28](§2.2.4.3) Так Так Так
scRGB Ні Так[28](§2.2.4.3) Так Так Так
xvYCC Ні Так[28](§2.2.4.3) Так Так Так
Adobe RGB (1998) Ні Так[28](§2.2.4.3) Так Так Так
DCI-P3 Ні Так[28](§2.2.4.3) Так Так Так
Спрощений кольоровий профіль Ні Так[28](§2.2.4.3) Так Так Так
ITU-R BT.2020 (Rec. 2020) Ні Ні Так[29](p4) Так Так
Аудіо специфікації
Максимальна частота виборок (кГц) 192[7](§1.2.5) 768[28](§2.2.5.3) 768 1536[20] ?
Максимальний розмір вибірки (біт) 24[7](§1.2.5) 24 24 24 ?
Максимум аудіо каналів 8[7](§1.2.5) 8 8 32 ?
  1.0–1.1a 1.2–1.2a 1.3 1.4–1.4a 2.0
Версія DisplayPort
  1. ↑ Загальна пропускна здатність (кількість двійкових цифр, переданих за секунду) дорівнює пропускній здатності на лінію найвищого підтримуваного режиму передачі, помноженій на кількість ліній.
  2. ↑ Хоча загальна пропускна здатність представляє кількість фізичних бітів, переданих через інтерфейс, не всі біти представляють відеодані. Деякі з переданих бітів використовуються для цілей кодування, тому швидкість, з якою відеодані можуть передаватися через інтерфейс DisplayPort, становить лише частину загальної пропускної здатності.
  3. ↑ Схема кодування 8b/10b передбачає пакети довжиною 10 біт, з яких 8 біт відведено під дані, тому для пропускання даних доступно лише 80% смуги пропускання. Схема кодування 128b/132b передбачає пакети довжиною 132 біт, з яких 128 біт відведено під дані, тому для пропускання даних доступно 96,96% смуги пропускання. Додаткові біти використовуються для врівноваження постійного струму (забезпечуючи приблизно рівну кількість нулів та одиничок). Вони споживають пропускну здатність, але не представляють жодних даних.
  4. ↑ У DisplayPort 1.0–1.1a зображення RGB просто надсилаються без будь-якої конкретної інформації про колориметрію.

Основний канал[ред. | ред. код]

Основний канал DP використовується для передачі відео та аудіо. Він складається з ряду односпрямованих ліній (від джерела сигналу до приймача), які працюють одночасно. Стандартне з'єднання DP має 4 лінії основного каналу, хоча деякі програми DP реалізують більше, наприклад інтерфейс Thunderbolt 3, який реалізує до 8 ліній DisplayPort.[30](p4)

Кожна лінія, являє собою скручену пару проводів, для передачі диференціального сигналу. Це самосинхронізуючася система, тому спеціальної лінії тактового сигналу не потрібно.[7]§1.7.1 На відміну від DVI та HDMI, які змінюють швидкість передачі на точну швидкість, необхідну для конкретного відеоформату, DisplayPort працює лише з кількома конкретними швидкостями; будь-які надлишки бітів у передачі заповнюються "символами начинки".[7]§2.2.1.4

У версіях DP 1.0–1.4a, дані, перед передачею, кодуються за допомогою ANSI 8b/10b. За цією схемою лише 8 з кожних 10-ти переданих бітів представляють дані, додаткові біти використовуються для врівноваження постійного струму (забезпечуючи приблизно рівну кількість нулів та одиничок). В результаті, швидкість, з якою передаються дані, становить лише 80% фізичного бітрейта. Швидкість передачі також іноді виражається через "Швидкість передачі символів зв'язку", яка є швидкістю, з якою передаються ці кодовані по схемі 8b/10b символи (тобто швидкість, з якою передаються групи з 10-ти біт, 8 з яких представляють дані). У версіях DP 1.0–1.4a визначені наступні режими передачі:

  • RBR (зменшений бітрейт): пропускна здатність 1,62 Гбіт/с на лінію (частота передачі символів 162 МГц), введено в DP 1.0
  • HBR (високий бітрейт): пропускна здатність 2,70 Гбіт/с на лінію (частота передачі символів 270 МГц), введено в DP 1.0
  • HBR2 (високий бітрейт 2): пропускна здатність 5,40 Гбіт/с на лінію (частота передачі символів 540 МГц), введено в DP 1.2
  • HBR3 (високий бітрейт 3): пропускна здатність 8,10 Гбіт/с на лінію (частота передачі символів 810 МГц), введено в DP 1.3

DP 2.0 використовує кодування 128b/132b (кожна група з 132 переданих бітів представляє 128 біт даних), і має ефективність 96,96%. Оскількі, Forward Error Correction (FEC) - попередне виправлення помилок, що також використоаується у цій версії, споживає невелику кількість пропускної здатності зв'язку, загальна ефективність становить ≈96,7%.[31] У DP 2.0 додаються наступні режими передачі:

  • UHBR10 (надвисокий бітрейт 10): пропускна здатність 10,0 Гбіт/с на лінію
  • UHBR13.5 (надвисокий бітрейт 13,5): пропускна здатність 13,5 Гбіт/с на лінію
  • UHBR20 (надвисокий бітрейт 20): пропускна здатність 20,0 Гбіт/с на лінію

Загальна пропускна здатність стандартного основного каналу по 4-м лініям складає:

  • RBR: 4 × 1,62 Гбіт/с = 6,48 Гбіт/с (швидкість передачі даних 5,184 Гбіт/с (648 МБ/с) при кодуванні 8b/10b)
  • HBR: 4 × 2,70 Гбіт/с = 10,80 Гбіт/с (швидкість передачі даних 8,64 Гбіт/с (1,08 ГБ/с))
  • HBR2: 4 × 5,40 Гбіт/с = 21,60 Гбіт/с (швидкість передачі даних 17,28 Гбіт/с (2,16 ГБ/с))
  • HBR3: 4 × 8,10 Гбіт/с = 32,40 Гбіт/с (швидкість передачі даних 25,92 Гбіт/с (3,24 ГБ/с))
  • UHBR10: 4 × 10,0 Гбіт/с = 40,00 Гбіт/с (швидкість передачі даних 38,69 Гбіт/с (4,84 ГБ/с) при кодуванні 128b/132b та FEC)
  • UHBR13.5: 4 × 13,5 Гбіт/с = 54,00 Гбіт/с (швидкість передачі даних 52,22 Гбіт/с (6,52 ГБ/с))
  • UHBR20: 4 × 20,0 Гбіт/с = 80,00 Гбіт/с (швидкість передачі даних 77,37 Гбіт/с (9,69 ГБ/с))

Режим передачі, який використовується основним каналом DP, узгоджується джерелом та приймачем, коли відбувається з'єднання, через процес, який називається Link Training. Цей процес визначає максимально можливу швидкість з'єднання. Якщо якість кабелю DP недостатня для надійної передачі, DP виявить це і перейде у нижчий режим для підтримання стабільного з'єднання.[7])§2.2.1 Процес може бути повторено, канал опитується в будь-який час, якщо виявлена втрата синхронізації.[7]§1.7.3

Аудіодані передаються через основний канал під час інтервалів гасіння (короткі паузи між кожним рядком та кадром відеоданих).[7]§2.2.5.3

Допоміжний канал[ред. | ред. код]

Канал DisplayPort AUX - це напівдуплексний двонаправлений канал даних, який використовується для різних додаткових даних поза відео та аудіо (такі як команди I2C або CEC)[7]§2.4 на розсуд виробника пристрою. Він має лише одну лінію, аналогічну до лінії основного каналу. DP 1.0 вказав кодування Манчестера зі швидкістю сигналу 2 Мбайт (швидкість передачі даних 1 Мбіт/с).[7]§3.4 DP 1.2 ввів другий режим передачі під назвою FAUX (Fast AUX), який працює на 720 Мбод з 8b/10b кодуванням (швидкість передачі даних 576 Мбіт/с).[7] Це може використовуватися для реалізації додаткових транспортних протоколів, таких як USB 2.0 (480 Мбіт/с) без додаткового кабелю.

Кабелі та конектори[ред. | ред. код]

Кабелі[ред. | ред. код]

Сумісність та підтримка[ред. | ред. код]

Усі кабелі DisplayPort сумісні з усіма пристроями DisplayPort, незалежно від версії кожного пристрою або рівня сертифікації кабелю.[32]

Усі функції DisplayPort працюватимуть на будь-якому кабелі DisplayPort. DisplayPort не має декількох конструкцій кабелів; всі кабелі DP мають однакову основну компоновку та проводку, і вони підтримуватимуть будь-яку функцію, включаючи звук, ланцюжок пристроїв, G-Sync/FreeSync, HDR та DSC.

Кабелі DisplayPort відрізняються підтримкою швидкості передачі. DisplayPort визначає ряд режимів передачі даних, які підтримують прогресивно більшу пропускну здатність. Не всі кабелі DisplayPort здатні працювати у всіх режимах передачі. VESA пропонує сертифікати для кожного рівня пропускної здатності. Ці сертифікати необов'язкові, і не всі кабелі DisplayPort сертифіковані VESA.

Кабелі з обмеженою швидкістю передачі все ще сумісні з усіма пристроями DisplayPort, проте можуть встановлювати обмеження на максимальну роздільну здатність або швидкість оновлення.

Кабелі DisplayPort не класифікуються за "версією". Хоча кабелі зазвичай позначені номерами версій, наприклад, на кабелях HBR2, рекламованих як "DisplayPort 1.2 cable", VESA це позначення заборонено.[32] Використання номерів версій з кабелями можуть означати, що для дисплея DisplayPort 1.4 потрібен "DisplayPort 1.4 cable", або що функції, введені в DP 1.4, такі як HDR або DSC, не будуть функціонувати зі старим "DP 1.2 cable", хоча насправді жодне з цих тверджень не відповідає дійсності. Кабелі DisplayPort класифікуються лише за рівнем сертифікації пропускної здатності, якщо вони взагалі сертифіковані.

Пропускна здатність кабелю та сертифікати[ред. | ред. код]

Не всі кабелі DisplayPort здатні функціонувати на найвищих рівнях пропускної здатності. Кабелі можуть бути подані до VESA для додаткової сертифікації на різних рівнях пропускної здатності. VESA пропонує три рівні кабельної сертифікації: RBR, Standard та DP8K. Вони сертифікують кабелі DisplayPort для правильної роботи з наступними швидкостями:

Сертифікати кабелю DisplayPort
Режим передачі Частота
передачі		 Версія DP
Введено в		 Мінімальний кабель
Необхідна сертифікація
RBR (Reduced Bit Rate) 6,48 Гбіт/с
1.0
 RBR DisplayPort Cable
HBR (High Bit Rate) 10,80 Гбіт/с Standard DisplayPort Cable
HBR2 (High Bit Rate 2) 21,60 Гбіт/с
1.2
HBR3 (High Bit Rate 3) 32,40 Гбіт/с
1.3
 DP8K DisplayPort Cable
UHBR10 (Ultra High Bit Rate 10) 40,00 Гбіт/с
2.0

У квітні 2013 року VESA опублікувала статтю, в якій зазначається, що сертифікація кабелю DisplayPort не має чітких рівнів для пропускної здатності HBR та HBR2, і що будь-який сертифікований стандартний кабель DisplayPort - у тому числі сертифікований під DisplayPort 1.1 - зможе обробляти пропускну здатність 21,6 Гбіт/с HBR2, яка була представлена стандартом DisplayPort 1.2.[32] Стандарт DisplayPort 1.2 визначає лише єдину специфікацію кабельних збірок високої швидкості передачі, яка використовується як для швидкості HBR, так і для HBR2, хоча процес сертифікації DP кабелю регулюється Compliance Test Standard (CTS) - стандартом тесту на відповідність DisplayPort PHY, а не самим стандартом DisplayPort.[28]:(§5.7.1, §4.1)

Сертифікація DP8K була оголошена VESA в січні 2018 року і засвідчує кабелі для належної роботи зі швидкістю HBR3 (8,1 Гбіт/с на лінію, 32,4 Гбіт/с загалом).[33]

У червні 2019 року, випустивши DisplayPort 2.0, VESA оголосила, що сертифікація DP8K також є достатньою для нового режиму передачі UHBR10. Не було оголошено про нові сертифікати для режимів UHBR 13.5 та UHBR 20. VESA заохочує використовувати з дисплеями, кабелі відповідні цим швидкостям, а не випускати на ринок незалежні кабелі.[31]

Слід також зазначити, що стиснення потоку відображення (DSC), запроваджене в DP 1.4, значно зменшує вимоги до пропускної здатності кабелю. Формати, які зазвичай виходять за межі DP 1.4, наприклад 4K (3840 х 2160) при 144 Гц 8 bpc RGB/Y'CbCr 4:4:4 (швидкість передачі нестиснених даних 31,4 Гбіт/с), може бути реалізована лише за допомогою DSC. Це дозволяє зменшити вимоги до фізичної пропускної здатності у 2–3 рази, розмістивши її в межах можливостей кабелю, що оцінюється за HBR2.

Це пояснює, чому кабелі DisplayPort не класифікуються за "версією"; хоча DSC був представлений у версії 1.4, це не означає, що для його функціонування потрібен так званий "кабель DP 1.4" (кабель з рейтингом HBR3). Кабелі HBR3 потрібні лише для програм, що перевищують смугу пропускання рівня HBR2, а не просто будь-якого додатка, що включає DP 1.4. Якщо DSC використовується для зменшення вимог пропускної здатності до рівнів HBR2, то кабелю з номінальним HBR2 буде достатньо.

Довжина кабелю[ред. | ред. код]

Стандарт DisplayPort не визначає жодної максимальної довжини для кабелів, хоча стандарт DP 1.2 встановлює мінімальну вимогу, щоб усі кабелі довжиною до 2 метрів підтримували швидкість HBR2 (21,6 Гбіт/с), а також усі кабелі будь-якої довжини повинні підтримувати швидкість RBR (6,48 Гбіт/с).[28]:(§5.7.1, §4.1) Кабелі довжиною більше 2 метрів можуть підтримувати або не підтримувати швидкості HBR/HBR2, а кабелі будь-якої довжини можуть підтримувати або не підтримувати швидкість HBR3.

Конектори та конфігурація контактів[ред. | ред. код]

Кабелі та порти DisplayPort можуть мати або конектори "повного розміру", або "міні". Ці конектори відрізняються лише фізичною формою та розмірами - можливості DisplayPort однакові, незалежно від того, який роз'єм використовується. Використання конекторів Mini DisplayPort не впливає на продуктивність або підтримку їх функцій.

Повнорозмірний конектор DisplayPort[ред. | ред. код]

Стандартний конектор DisplayPort (зараз його називають "повнорозмірним" конектором, щоб відрізнити його від міні-конектора) [28]§4.1.1 був конектором єдиного типу, введеного в DP 1.0. Це 20-контактний одноорієнтовний конектор із замком тертя та додатковою механічною клямкою.

Стандартний конектор DisplayPort має розміри 16,10 мм (ширина) 4,76 мм (висота) 8,88 мм (глибина).[7]:(§4.2.1.7, p201)

Стандартний конектор DisplayPort має такий розподіл контактів:[7]:§4.2.1

  • 12 контактів для основного каналу - основний канал складається з чотирьох екранованих витих пар. Кожна пара потребує 3-х контактів; по одному для кожного з двох проводів, а третій для екрана.
  • 3 контакта для допоміжного каналу - допоміжний канал використовує іншу 3-контактну екрановану кручену пару (контакти 15–17)
  • 1 контакт для HPD - контакт для виявлення "гарячого підключення" (контакт 18)
  • 2 контакта для живлення - 3,3 В напруга та зворотня лінія (контакти 19 та 20)
  • 2 додаткових контакти для заземлення - (контакти 13 та 14)

Mini DisplayPort конектор[ред. | ред. код]

Mini DisplayPort plug

Конектор Mini DisplayPort був розроблений компанією [Apple Inc. | Apple] для використання в їхніх комп'ютерних продуктах. Про його використання в нових MacBook Pro, MacBook Air та Cinema Display вперше було оголошено у жовтні 2008 року. У 2009 році VESA адаптувала його як офіційний стандарт, а в 2010 році специфікацію було включено в основний стандарт DisplayPort з випуском DP 1.2. Apple вільно ліцензує специфікацію VESA.

Конектор Mini DisplayPort (mDP) - це 20-контактний одноорієнтовний конектор із замком тертя. На відміну від повнорозмірного конектора, він не має механічної клямки. Гніздо mDP має розміри 7,50 мм (ширина) 4,60 мм (висота) 4,99 мм (глибина).[34]:(§2.1.3.6, pp27–31) Призначення контактів mDP такі ж, як і у повнорозмірного конектора DisplayPort.[34]:§2.1.3

DP_PWR контакт[ред. | ред. код]

Контакт 20 на конекторі DisplayPort, який називається DP_PWR, забезпечує напругу 3,3 В (± 10%) та постійний струм до 500 мА (мінімальна потужність 1,5 Вт).[7]:§3.2 Цю потужність можна отримати від всіх DP пристроїв, як від DP передавачів, так і від DP приймачів. DP_PWR призначений для забезпечення живленням адаптерів, посилених кабелів та подібних пристроїв, так що окремий силовий кабель не потрібен.

Стандартні кабельні з'єднання DisplayPort не використовують контакт DP_PWR. Підключення контактів DP_PWR двох пристроїв безпосередньо разом через кабель може створити коротке замикання, яке може потенційно пошкодити пристрої, оскільки контакти DP_PWR на двох пристроях навряд чи матимуть однакову напругу (особливо з допуском ± 10% ).[35] З цієї причини DP 1.1 та пізніші версії визначають, що пасивні кабелі повинні залишати контакт 20 без з'єднання.[7]§3.2.2

Однак у 2013 році VESA оголосила, що після дослідження повідомлень про несправності пристроїв DisplayPort виявила, що велика кількість несертифікованих виробників виготовляють свої DisplayPort кабелі із підключеними контактами DP_PWR:

Останнім часом VESA зазнала чимало скарг на клопітку операцію DisplayPort, яка в результаті була спричинена неправильно виконаними кабелями DisplayPort. Ці "погані" кабелі DisplayPort, як правило, обмежені кабелями, сертифікованими без дисплея, або нестандартними кабелями. Для подальшого дослідження цієї тенденції на ринку кабельних мереж DisplayPort, VESA придбала низку несертифікованих, не фірмових кабелів і виявила, що тривожно висока кількість цих систем була налаштована неправильно і, ймовірно, не підтримуватиме всі конфігурації системи. Жоден із цих кабелів не пройшов би тест на сертифікацію DisplayPort, крім того, деякі з цих кабелів можуть пошкодити ПК, ноутбук чи монітор .

Положення про те, що провід DP_PWR не опускається зі стандартних кабелів DisplayPort, у DP 1.0 не було. Однак пристрої DP (та кабелі) почали з’являтися на ринку до 2008 року, довго після того, як DP 1.0 була замінена на DP 1.1. DP 1.0 ніколи не застосовувався в комерційних продуктах.[36]

Властивості[ред. | ред. код]

  Версія DisplayPort
1.0 1.1–1.1a 1.2–1.2a 1.3 1.4 2.0
Гаряче підключення Так Так Так Так Так Так
Вбудований звук Так Так Так Так Так Так
Захіст контенту
DisplayPort (DPCP)		 DPCP 1.0[27](§1.2.6) DPCP 1.0 DPCP 1.0 DPCP 1.0 DPCP 1.0 DPCP 1.0
Захіст контенту
High-bandwidth digital (HDCP)		 Ні HDCP 1.3[7](§1.2.6) HDCP 1.3[28](§1.2.6) HDCP 2.2[18] HDCP 2.2 HDCP 2.2
Дворежимний (DP++) Ні Так Так Так Так Так
Смуга пропускання DP++
(TMDS Clock)		 Н/Д 4.95 Гбіт/с
(165 МГц)		 9.00 Гбіт/с
(300 МГц)		 18.00 Гбіт/с
(600 МГц)		 18.00 Гбіт/с
(600 МГц)		 18.00 Гбіт/с
(600 МГц)
Стереоскопічне 3D відео Ні Так Так Так Так Так
Багатопоточний транспорт (MST) Ні Ні Так Так Так Так
Відео високодинамічного діапазону (HDR) Ні Ні Ні Ні Так Так
Стиснення потоку відображення (DSC) Ні Ні Ні Ні DSC 1.2 DSC 1.2a
Панельне відтворення Ні Ні Ні Ні Ні Так[31]
Взаємовідповідність між DP та DVI/HDMI
DisplayPort DVI/HDMI
Осн. канал лінія 0 TMDS канал 2
Осн. канал лінія 1 TMDS канал 1
Осн. канал лінія 2 TMDS канал 0
Осн. канал лінія 3 TMDS тактування
Доп. канал + DDC тактування
Доп. канал − DDC дані
DP живлення DP_PWR
Hot-plug detect Вияв гар. підключення
Конфігурація 1 Вияв кабель-адаптера
Конфігурація 2 CEC (тільки HDMI)

Дворежимний DP (DP++) [ред. | ред. код]

Логотип дворежимного порта

Дворежимний DisplayPort, абож DisplayPort подвійного режиму (DisplayPort Dual-Mode) - це стандарт, який дозволяє джерелам DisplayPort використовувати прості пасивні адаптери для підключення до дисплеїв HDMI або DVI. Подвійний режим - необов'язкова функція, тому не всі джерела DisplayPort обов'язково підтримують пасивні адаптери DVI/HDMI, хоча на практиці це майже всі пристрої. Офіційно логотип "DP ++" повинен використовуватися для позначення порту DP, який підтримує подвійний режим, але більшість сучасних пристроїв не використовують цей логотип.

Пристрої, що реалізують подвійний режим, виявляючи, що підключений DVI або HDMI адаптер, надсилають DVI/HDMI TMDS сигнали замість сигналів DisplayPort. Оригінальний стандарт дворежимного DisplayPort (версія 1.0), що використовується на пристроях DP 1.1, підтримує лише тактову частоту TMDS до 165 МГц (пропускна здатність 4,95 Гбіт/) . Це еквівалентно HDMI 1.2, і вистачає для дисплеїв до 1920х1200 при 60 Гц.

У 2013 році VESA випустила стандарт Dual-Mode 1.1, який додав підтримку TMDS до 300 МГц (пропускна здатність 9.00 Гбіт/с) і використовується в новіших DP 1.2 пристроях. Це трохи менше, ніж 340 МГц максимум HDMI 1.4, і достатньо для дисплеїв 1920х1080 при 120 Гц, 2560х1440 при 60 Гц, або 3840х2160 при 30 Гц. Старі адаптери, з TMDS 165 МГц, були заднім числом названі адаптерами "Тип 1", при цьому нові 300 МГц адаптери отримали назву "Тип 2"[37]

З випуском DP 1.3 VESA додав підтримку подвійного режиму з TMDS до 600   МГц (пропускна здатність 18.00 Гбіт/с), що відповідає повній пропускні здатності HDMI 2.0. Цього достатньо для дисплеїв 1920х1080 при 240 Гц, 2560х1440 при 144 Гц, або 3840х2160 при 60 Гц.

Обмеження DP++[ред. | ред. код]

Адаптер DisplayPort/DVI без корпусу. Мікросхема на платі перетворює рівні напруги, що генеруються дворежимним DP, на сумісні з монітором DVI.
  • Обмежена швидкість адаптера  – Хоча цифрові сигнали, що передаються через DP, ідентичні рідному джерелу DVI/HDMI, сигнали передаються при вихідній напрузі DisplayPort (3,3 В), тоді як DVI та HDMI використовують 5 В сигнали. Як результат, адаптери подвійного режиму повинні містити схему зсуву рівня, яка змінює напругу. Наявність цієї схеми обмежує швидкість роботи адаптера, і тому для кожної більшої швидкості, що додається до стандарту, потрібні нові адаптери.
  • Односпрямований  – Хоча стандарт DP++ визначає метод виведення сигналів DVI/HDMI за допомогою простих пасивних адаптерів для "джерел" DisplayPort, немає відповідного стандарту, який би відображав можливість DisplayPort "отримувати" сигнали від DVI/HDMI через пасивні адаптери. Як результат, дисплеї DisplayPort можуть приймати лише нативні сигнали DisplayPort; будь-які сигнали від DVI або HDMI повинні бути перетворені у формат DisplayPort за допомогою активного пристрою перетворення. Джерела DVI та HDMI не можна підключити до дисплеїв DisplayPort за допомогою пасивних адаптерів.
  • Тільки одна комунікація з DVI  – Оскільки дворежимний DisplayPort використовує 20-контактний роз'єм, він може виробляти сигнал лише для одного DVI (що використовує 19 контактів). Сигнал Dual-link DVI використовує 25 контактів, і тому його неможливо передати своєчасно від роз'єму DisplayPort через пасивний адаптер. Сигнали Dual-link DVI можуть вироблятися лише шляхом перетворення з нативного вихідного сигналу DisplayPort за допомогою пристрою активного перетворення.
  • Недоступно на USB Type-C  – Специфікація DisplayPort Alternate Mode для передачі сигналів DisplayPort по кабелю USB-C не включає підтримку протоколу подвійного режиму. Як результат, пасивні адаптери DP-DVI та DP-HDMI не функціонують при ланцюговому з'єднанні з адаптером між USB Type-C та DP.

Багатопотоковий транспорт (MST) [ред. | ред. код]

Багатопотоковий транспорт абож MST - це функція, вперше введена в DP 1.2. Вона дозволяє обслуговувати кілька незалежних дисплеїв з одного порту DP передавача шляхом мультиплексування декількох відеопотоків в єдиний потік, що спрямовується до MST хаба, який демультиплексує сигнал у вихідні потоки. MST хаб забезпечує кілька виходів, до яких можуть бути підключені дисплеї безпосередньо, але він також може бути вбудовним у вигляді 2-портового MST хаба всередині дисплея, щоб забезпечити вихідний порт DP для побудови ланцюжка дисплеїв.[28](Fig. 2-59)[38] Теоретично може підтримуватися до 63 дисплеїв,[28](p20) але комбіновані вимоги до швидкості передачі даних для всіх дисплеїв не можуть перевищувати межі одного порту DP (17,28 Гбіт/с для DP 1.2, або 25,92 Гбіт/с для DP 1.3/1.4, або 77,37 Гбіт/с для DP 2.0). Крім того, максимальна кількість зв'язків між джерелом та будь-яким пристроєм (тобто максимальна довжина ланцюга дисплеїв) становить 7,[28](§2.5.2) і максимальна кількість портів фізичного виходу на кожному пристрої гілки (наприклад, MST хаб) - 7.[28](§2.5.1) З випуском MST, однопоточний транспорт отримав заднім числом назву "SST".

Дисплейний ланцюг - це особливість, яку повинен спеціально підтримувати кожен посередницький дисплей; не всі DP 1.2 пристрої підтримують його. Дисплейний ланцюжок вимагає спеціального порту DisplayPort output на дисплеї. Стандартні порти DisplayPort input, що зустрічаються на більшості дисплеїв, не можуть використовуватися як вихід для ланцюжка дисплеїв. Тільки останній дисплей у ланцюжку дисплеїв може не підтримувати цю функцію спеціально або мати вихідний порт DP. DP 1.1 дисплеї також можуть бути підключені до MST хабів, або бути частиною ланцюжка дисплеїв DisplayPort, якщо це останній дисплей у ланцюзі.[28](§2.5.1)

Програмне забезпечення хост-системи також повинно підтримувати MST для роботи хабів або ланцюжків дисплеїв. Хоча середовища Microsoft Windows мають повну підтримку для нього, операційні системи Apple в даний час не підтримують MST хабів або ланцюжків дисплеїв DisplayPort з macOS 10.15 ("Каталіна").[39][40] Підтримка MST кабельними адаптерами DP - DVI та DP - HDMI залежить від конкретного пристрою.

MST підтримується альтернативним режимом DisplayPort для USB Type-C, тому стандартні дисплейні ланцюги DisplayPort та MST хаби функціонують від джерел USB Type-C з простим адаптером між USB Type-C та DisplayPort.[41]

Відео високодинамічного діапазону (HDR) [ред. | ред. код]

Докладніше: High-dynamic-range video

Відео з розширеним динамічним діапазоном (HDR) - це технологія абсолютно нового покоління, що радикально покращує якість зображення.

З технічноЇ точки зору термін "HDR" впевнено відносять до співвідношення між макс. і мін. яскравістю. Яскравість поверхні вимірюється в кд/м2 (кандел на метр квадратний). Для дисплеїв та телевізорів яскравість ще виражають в нітах (ніт = кд/м2). Сучасні LCD мають яскравість 250-350 ніт, кращі зразки досягли межі 4000 ніт. ST 2084, передбачає яскравість до 10 000 ніт. Макс. і мін. рівні яскравості мають не абияке значення. Так дисплеї з макс. рівнем яскравості менше 400 ніт, не мають ніяких шансів бути сертифікованими як HDR, по програмі DisplayHDR від VESA. [42]Динамічний діапазон вимірюється в стопах. Стоп - це зміна, яке подвоює кількість світла. Динамічний діапазон людського ока становить близько 20 стоп (коефіцієнт контрастності 1 000 000 до 1). HDR-відео має динамічний діапазон не менше 13 стоп, що набагато вище, ніж у SDR-відео і відповідно дозволяє відтворювати набагато більше градацій сірого. На практиці це більше деталей в темряві і в найяскравіших областях зображення.

Термін "HDR відео" зазвичай розуміється як такий, що передбачає також високу роздільну здатність, та широку гамму кольорів (Wide Color Gamut - WCG). Rec. 2020 обумовлює роздільну здатність не менше 3840 х 2160 пікселів,

Колірна гама (або колірний простір) пристрою являє всі кольори, які можуть відображати дисплей, телевізор або проектор. Для промислового стандарту телебачення високої чіткості та SDR пристроїв використовується колірний простір Rec. 709. що охоплює принаймні 36% діапазону колірної діаграми CIE 1931, яка представляє всі кольори, які може бачити людське око (видимий спектр). HDR відео використовує колірний простір DCI-P3 (42% від CIE 1931) або Rec. 2020, який набагато ширше Rec. 709, і охоплює майже 76% колірної діаграми CIE 1931.

Не всі HDR створені однаково. Як це часто буває з новими розробками в області технологій, в даний час існує ряд різних стандартів для HDR-відео. Багато організацій працюють над стандартизацією і специфікаціями HDR-відео, серед них SMPTE, ATSC, DVB, ITU та ARIB.[43]Двома основними форматами є HDR10 і Dolby Vision - пропрієтарний формат HDR-відео, розроблений Dolby Labs.

HDR10 - це фактично стандарт, який використовують усі пристрої HDR. Багато пристроїв підтримують більше одного протоколу, але більше 99% пристроїв підтримують HDR10 - тому саме цей протокол забезпечує найбільш широку сумісність з іншими пристроями. Крім того, вже існує велика кількість контенту, що розрахований на HDR10. HDR10 використовує гаму кольорів кінематографічного стандарту DCI-P3, тоді як Dolby Vision виключно Rec. 2020.

HDR10 використовує статичні метадані (ST 2086), тому рівні світла і кольору не змінюються від сцени до сцени. Натомість, Dolby Vision використовує динамічні метадані (ST 2094-40) для налаштування рівнів яскравості від сцени до сцени і навіть від кадру до кадру. У цьому відношені Dolby Vision можна назвати дійсно високодинамічним. HDR10 і Dolby Vision підтримують EOTF (Electro-Optical Transfer Function) - функцію електро-оптичного перетворення, яка була розроблена Dolby. Спільнота інженерів кіно та телебачення (Society of Motion Picture and Television Engineers - SMPTE), стандартизувало EOTF під назвою ST 2084. Крім того, для точного налаштування відео, метадані Dolby Vision враховують можливості обладнання, що використовується для відображення цього відео. Рівні освітлення та рівні кольорів налаштовуються на основі значень, визначених Dolby і виробником пристрою відображення. Це означає, що зображення оптимізується на основі конкретних можливостей пристрою, на якому воно відображається. HDR10 надає перелік специфікацій яким повинні відповідати контент і дисплеї, проте, він не враховує індивідуальних можливостей конкретного екрану. Dolby Vision є ліцензованим форматом, і сумісне обладнання повинно бути сертифіковано Dolby. Натомість, HDR10 є відкритим стандартом, і будь-яка компанія може використовувати його без плати ліцензійного збору.

Існує ще два формати, це HDR10+ та Hybrid Log-Gamma (HLG).

HDR10+ самий молодий формат, Samsung розробив його як вдосконалений варіант HDR10, що включає динамічні метадані. Специфікація передачі динамічних метаданих описана в стандарті SMPTE ST 2094-40. Формат поєднує в собі кращі сторони HDR10 і Dolby Vision. Будучи відкритим, не вимагає відрахування за ліцензування кожної одиниці техніки, а потребує лише одноразового номінального платежу за ліцензування. HDR10+ регулює рівні освітленості, для кожної сцени або кадру відео, але, як і HDR10, не враховує специфічні характеристики екрану.

Hybrid Log-Gamma був розроблений спільно BBC (Великобританія) і NHK (Японія). Він має зворотню сумісність з SDR дисплеями. HLG не використовує метаданих. Замість цього він використовує комбінацію гамма-кривої для яскравості вмісту SDR та логарифмічної кривої для більш високих рівнів яскравості вмісту HDR. Технологія HLG може об'єднувати SDR і HDR в один потік, а потрібний сигнал буде використовуватися в залежності від приймача.

Захист вмісту [ред. | ред. код]

DP 1.0 включає необов'язковий DPCP (DisplayPort Content Protection - захист вмісту DisplayPort) від Philips, який використовує 128-бітове шифрування AES. Він також має повну автентифікацію та встановлення ключа сеансу. Кожен сеанс шифрування є незалежним, і має незалежну систему скасування. Ця частина стандарту ліцензується окремо. Він також додає можливість перевірити близькість приймача та передавача - методика, призначена для того, щоб користувачі не обходили систему захисту вмісту для передачі даних віддаленим, несанкціонованим користувачам.[7](§6)

DP 1.1 додав необов'язкове впровадження стандартного 56-бітного HDCP 1.3, що вимагає окремого ліцензування від Digital Content Protection LLC.[7](§1.2.6)

DP 1.3 додав підтримку HDCP 2.2, яку також використовує HDMI 2.0.[18]

DisplayHDR - Открытый стандарт для определения качества HDR дисплеев, разработанный VESA при участии AMD, ASUS, AUO, Dell, HP, Intel, Japan Display, Lenovo, LG, Microsoft, NVIDIA, Realtek и Samsung.

Стандарт под названием DisplayHDR 1.0 (High-Performance Monitor and Display Compliance Test Specification - Спецификации испытаний на соответствие высокопроизводительным мониторам и дисплеям), был представлен 11 декабря 2017 г, и был предназначен для оценки LCD. У ньому VESA визначає набір рівнів HDR, всі вони повинні підтримувати HDR10, але для деяких з них не потрібно мати 10 бітових дисплеїв.[44]

Оценка производилась по результатам комплексного тестирования (восемь тестов), включающего три теста яркости, два теста контрастности, тесты цветового охвата (BT.709 и DCI-P3), теста разрядности и теста скорости отклика на изменение яркости подсветки. В итоге изделию присваивался один из трех уровней — DisplayHDR 400, DisplayHDR 600 и DisplayHDR 1000.

DisplayHDR 400 — Базовый уровень:

  • Пиковая яркость не менее 400 кд/м².
  • Истинное 8-битное качество изображения.
  • Глобальное затемнение - общее управление яркостью подсветки, улучшает динамическую контрастность.
  • Минимальные требования к цветовой гамме и контрастности.

DisplayHDR 600 — Средний уровень:

  • Пиковая яркость не менее 600 кд/м².
  • 10-битное качество изображения.
  • Требования к полноэкранному флэш-экрану обеспечивают реалистичные эффекты в играх и фильмах.
  • Коэффициенты контрастности в реальном времени с локальным затемнением - блики и глубокий черный.
  • Видимое увеличение цветовой гаммы по сравнению с DisplayHDR 400.

DisplayHDR 1000 — High-end уровень:

  • Пиковая яркость не менее 1000 кд/м² и 0,5 нит на черных уровнях.
  • 10-битное качество изображения.
  • Требования к полному экрану обеспечивают ультрареалистичные эффекты в играх и фильмах.
  • Беспрецедентная долговечность, высокая производительность, идеальная для создания контента.
  • Локальное затемнение (local dimming) дает увеличение контрастности по сравнению с DisplayHDR 600.
  • Значительное увеличение цветовой гаммы по сравнению с DisplayHDR 400, минимум 90% покрытия DCI-P3 и 99% sRGB..
Последние два уровня также должны обеспечивать «вспышку» всей поверхностью на короткое время.
Оба уровня DisplayHDR 600 и DisplayHDR 1000 подходят для профессиональной работы.

3 января 2019 г VESA представила новый вариант спецификации тестирования мониторов - DisplayHDR True Black, оптимизированный с учетом особенностей OLED и microLED дисплеев. В нем закреплены новые уровни черного, больший динамический диапазон и меньшее время нарастания яркости. По сравнению со значениями в DisplayHDR 1000 уровень черного в 100 раз меньше, а время нарастания яркости сокращено в четыре раза. Как утверждается, экраны, соответствующие стандарту DisplayHDR True Black, обеспечивают «потрясающие впечатления для любителей домашнего кинотеатра и игр в условиях приглушенного освещения».

Кроме того, добавлен уровень 500 к стандартам DisplayHDR и DisplayHDR True Black, который принят с учетом возможностей тонких сверхлегких ноутбуков.

По локальному затемнению, цветовому пространству, уровню черного и глубине цвета он эквивалентен уровням 600 и 1000, но допускает небольшое уменьшение яркости, чтобы снизить риск перегрева дисплеев сверхтонких ноутбуков. Авторы стандарта отмечают, что уровень 500 применим и к настольным мониторам.

Обновлённая спецификация DisplayHDR 1.1, яка була представлена у вересні 2019 року, включает более жесткие требования к производительности, в том числе по яркости и цветовой гамме, а также новые требования к тестированию, например, для активного затемнения, для учета последних достижений в технологии HDR. Компании могли начать сертификацию своих дисплеев на соответствие ей без промедления. Кроме того, VESA продлила сертификацию продуктов на соответствие DisplayHDR 1.0 до конца мая 2020 года, чтобы разрешить уже находящиеся в разработке продукты, которые были разработаны в соответствии с исходными спецификациями.

Спецификация DisplayHDR 1.1 включает ряд ключевых обновлений производительности, таких как:

Активное затемнение - DisplayHDR теперь требует уровней производительности активного затемнения - функции, которая при использовании в дисплеях может снизить энергопотребление и значительно снизить уровень черного.
Точность DisplayID - гарантирует, что точные данные о яркости и цветовой гамме вводятся в DisplayID или в устаревшие данные расширенной идентификации дисплея (EDID), что позволяет графическому процессору оптимизировать видеосигнал для этого дисплея для обеспечения максимальной производительности дисплея.
Тест двойного углового ящика - тест уровня черного был обновлен за счет более крупных структур углового ящика, чтобы обеспечить точное колориметрическое измерение уровней черного и белого, что привело к улучшенному тестированию динамической контрастности.
Новые спецификации цветовой гаммы - DisplayHDR теперь включает 10-процентный тест цветовых пятен в дополнение к 100-процентному полноэкранному цветовому тесту, причем оба теста теперь используют максимальную яркость дисплея и значения основного цвета RGB из DisplayID/EDID; этот пересмотренный метод тестирования более точно определяет цветовую гамму, которая будет отображаться на дисплее при работе в Windows.
Комбинированная цветовая яркость - в DisplayHDR добавлен механизм проверки полного цветового объема на уровне полной яркости логотипа.
Новый тест Delta-ITP - добавлен для проверки того, что уровень яркости на дисплее отображается правильно, помогая обеспечить точное воспроизведение намерений создателя исходного контента (яркость и баланс белого D65).
Индикация режима экранного дисплея (OSD) - любой монитор с сертификацией DisplayHDR с функцией экранного меню теперь должен четко указывать, какие режимы поддерживают DisplayHDR, что упрощает пользователям оптимизацию настроек дисплея.
Спецификация сертификации DisplayPort - любой монитор с сертификацией DisplayHDR, имеющий интерфейс DisplayPort, также должен пройти сертификацию DisplayPort, что гарантирует оптимальную работу дисплея с кабелями, сертифицированными VESA DisplayPort, и другими периферийными устройствами.

Таким образом сведенная таблица выглядит следующим образом

Тип екрану Пікова яскравість (кд/м2) Діапазон кольорів (Гамма кольорів) Тип затемнення Яскравість чорного рівня (кд/м2) Затримка регулювання підсвітки (Кількість кадрів відео)
DisplayHDR 400 LCD не менше 400 sRGB Глобальне не більше 0.4 не більше 8
DisplayHDR 400 True Black OLED не менше 400 WCG* Піксельне не більше 0.0005 не більше 2
DisplayHDR 500 LCD не менше 500 WCG* Локальне не більше 0.1 не більше 8
DisplayHDR 500 True Black OLED не менше 500 WCG* Піксельне не більше 0.0005 не більше 2
DisplayHDR 600 LCD не менше 600 WCG* Локальне не більше 0.1 не більше 8
DisplayHDR 1000 LCD не менше 1000 WCG* Локальне не більше 0.05 не більше 8
DisplayHDR 1400 LCD не менше 1400 WCG* Локальне не більше 0.02 не більше 8

*Wide Color Gamut

Хотя, в настоящее время, уже созданный контент можно обработать и перевести в HDR, однако лучше сразу создавать контент в необходимом формате. В то же время, SDR видео будет более сжатым в соответствии с узким динамическим диапазоном и цветовой палитрой.

Инструменты для тестирования мониторов на совместимость с теми или иными спецификациями DisplayHDR будут распространяться не только среди производителей, но также в виде пользовательских приложений, чтобы обычный человек сам мог установить приложение и увидеть поддержку заявленных функций. Кроме того, при выборе дисплея, пользователи могут убедиться в достоверности использования сертификатов DisplayHDR на сайте VESA, где перечислены устройства получившие соответствующий сертификат DisplayHDR.

Примітки[ред. | ред. код]

  1. ↑ а б в DisplayPort Technical Overview (PDF). VESA.org. 10 January 2011. Процитовано 23 January 2012.
  2. ↑ AMD's Eyefinity Technology Explained. Tom's Hardware. 28 February 2010. Процитовано 23 January 2012.
  3. ↑ An Inside Look at DisplayPort v1.2. ExtremeTech. 4 February 2011. Процитовано 28 July 2011.
  4. ↑ The Case For DisplayPort, Continued, And Bezels. Tom's Hardware. 15 April 2010. Процитовано 28 July 2011.
  5. ↑ DisplayPort... the End of an Era, but Beginning of a New Age. Hope Industrial Systems. 27 April 2011. Процитовано 9 March 2012.
  6. ↑ New DisplayPort(TM) Interface Standard for PCs, Monitors, TV Displays and Projectors Released by the Video Electronics Standards Association. Video Electronics Standards Association (VESA). 3 May 2006. Архів оригіналу за 14 February 2009.
  7. ↑ а б в г д е ж и к л м н п р с т у ф х ц ш щ ю я аа аб ав аг ад VESA DisplayPort Standard, Version 1, Revision 1a (PDF). Video Electronics Standards Association (VESA). 11 January 2008. Архів оригіналу (PDF) за 8 April 2016.
  8. ↑ Hodgin, Rick (30 July 2007). DisplayPort: The new video interconnect standard. geek.com. Процитовано 21 July 2011.
  9. ↑ Video Electronics Standards Association (VESA) Endorses Alternative to Copper Cables. Luxtera Inc. 17 April 2007. Архів оригіналу за 18 February 2010. Процитовано 19 January 2010.
  10. ↑ Free Standards. Video Electronics Standards Association (VESA). Процитовано 2 May 2018.
  11. ↑ VESA Introduces DisplayPort v1.2, the Most Comprehensive and Innovative Display Interface Available. www.vesa.org. Video Electronics Standards Association (VESA). 7 January 2010. Архів оригіналу за 2 May 2018. Процитовано 2 May 2018.
  12. ↑ DisplayPort Developer Conference Presentations Posted. Vesa. 6 December 2010.
  13. ↑ WinHEC 2008 GRA-583: Display Technologies. Microsoft. 6 November 2008. Архів оригіналу за 27 December 2008.
  14. ↑ Ipad; Sony; Apple; Intel; Samsung; Editions, How I. Learned to Stop Worrying and Love the Star Wars Special; Old jet bits, Vader's motorbike gear; Google Chromecast 2015: Puck-on-a-string fun . .. why not, for £30?. DisplayPort revision to get mini connector, stereo 3D. Процитовано 3 березня 2016.
  15. ↑ Tony Smith, "DisplayPort revision to get mini connector, stereo 3D" [Архівовано 14 October 2009 у Wayback Machine.], The Register, 13 January 2009
  16. ↑ Joseph D. Cornwall (15 January 2014). DisplayPort in A/V Applications in the Next Five Years. connectorsupplier.com. Процитовано 10 May 2018.
  17. ↑ VESA Adds 'Adaptive-Sync' to Popular DisplayPort Video Standard. vesa.org. 12 May 2014. Процитовано 27 January 2016.
  18. ↑ а б в г VESA Releases DisplayPort 1.3 Standard. Video Electronics Standards Association (VESA). 15 September 2014. Архів оригіналу за 12 August 2017. Процитовано 27 January 2016.
  19. ↑ VESA Releases DisplayPort 1.3 Standard: 50% More Bandwidth, New Features. www.anandtech.com. Процитовано 7 January 2016.
  20. ↑ а б в VESA Publishes DisplayPort Standard Version 1.4. Video Electronics Standards Association (VESA). 1 March 2016. Архів оригіналу за 3 January 2018. Процитовано 2 March 2016.
  21. ↑ DisplayPort 1.4 vs HDMI 2.1. Planar.
  22. ↑ Next DisplayPort Can Drive 8K HDR Monitors. NextPowerUp. Архів оригіналу за 27 December 2016. Процитовано 4 березня 2016.
  23. ↑ VESA Updates Display Stream Compression Standard to Support New Applications and Richer Display Content. PRNewswire. 27 January 2016. Процитовано 29 January 2016.
  24. ↑ FAQ - DisplayPort. Архів оригіналу за 24 December 2018.
  25. ↑ DSC Display Stream Compression. Архів оригіналу за 10 July 2019.
  26. ↑ а б в VESA Publishes DisplayPort™ 2.0 Video Standard Enabling Support for Beyond-8K Resolutions, Higher Refresh Rates For 4K/HDR and Virtual Reality Applications. 26 June 2019. Процитовано 26 June 2019.
  27. ↑ а б в г д е ж и к л м н DisplayPort Standard, Version 1, Video Electronics Standards Association (VESA), 1 May 2006
  28. ↑ а б в г д е ж и к л м н п р с т у ф х ц DisplayPort Standard, Version 1, Revision 2, Video Electronics Standards Association (VESA), 5 January 2010
  29. ↑ Syed Athar Hussain (June 2016). DisplayPort — Future Proofing Display Connectivity for VR and 8K HDR (PDF). Процитовано 11 May 2018.
  30. ↑ Thunderbolt 3 Technology Brief (PDF). Intel Corporation. 2016. Процитовано 14 May 2018.
  31. ↑ а б в Smith, Ryan (26 June 2019). VESA Announces DisplayPort 2.0 Standard: Bandwidth For 8K Monitors & Beyond. Anandtech.
  32. ↑ а б в Craig Wiley (25 April 2013). How to Choose a DisplayPort Cable, and Not Get a Bad One!. DisplayPort.org. Архів оригіналу за 5 July 2013.
  33. ↑ VESA Strengthens 8K Video Resolution Ecosystem with Market-ready DP8K Certified DisplayPort Cables. Video Electronics Standards Association (VESA). 3 January 2018. Архів оригіналу за 14 May 2018. Процитовано 14 May 2018.
  34. ↑ а б Mini DisplayPort Connector Standard, Version 1.0. Video Electronics Standards Association (VESA). 26 October 2009. Процитовано 13 May 2018.
  35. ↑ The DisplayPort Pin 20 Problem. Monitor Insider. Архів оригіналу за 14 May 2018. Процитовано 14 May 2018.
  36. ↑ Roy Santos (3 January 2008). Dell UltraSharp 3008WFP 30-Inch LCD Monitor. PC World. Архів оригіналу за 23 March 2018. Процитовано 14 May 2018.
  37. ↑ VESA Introduces Updated Dual-Mode Standard for Higher Resolution Interoperability with HDMI Displays. VESA. 31 January 2013. Архів оригіналу за 10 May 2018. Процитовано 13 May 2018.
  38. ↑ DisplayPortTM Ver.1.2 Overview (PDF). Процитовано 5 July 2018.
  39. ↑ Does the 16-inch, 2019 MacBook Pro support daisy-chaining on DisplayPort?. 30 April 2020.
  40. ↑ MacBook Pros and (their lack of) DisplayPort MST (Multi-Stream) support: what about macOS Catalina?. 17 December 2019.
  41. ↑ Google's USB Type-C to DP Adapter "DingDong". Процитовано 2 серпня 2018.
  42. ↑ DisplayHDR – The Higher Standard for HDR Monitors. displayhdr.org.
  43. ↑ HDR-post-CES-2016.
  44. ↑ Vesa Certified DisplayHDR™. Vesa Certified DisplayHDR™.
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Користувач:Wallman~ukwiki/Чернетка&oldid=29426820