DisplayPort接口是什么

henersonHong

就像是无线网络技术从4G向5G过进行过渡，视频传输的规格标准也在逐步发展，从2K到4K，再到如今被广泛宣传的8K，视频规格和清晰度不断增加。与此同时，视频传输的接口标准上也随着技术的不断进步而“推陈出新”。


提起视频传输接口，如今的市场上，HDMI接口似乎占据了市场的“天时地利”。从目前的普及程度来看，HDMI要优于DisplayPort（简称DP）接口。在日常生活中，我们所见到的HDMI接口明显要比DP接口多，而DisplayPort接口却仅仅在PC领域流行，为了保证高端显示的画面输出，DP接口的优势还是十分明显的。


DisplayPort接口是什么

它是过时显示技术（如DVI，LVDS和VGA）的行业替代品，目前它已被内置于所有新的PC芯片组，GPU（图形处理器）和主要芯片制造商的显示控制器中。DiplayPort采用先进的数字协议，提供可扩展的基础，以实现惊人的数字显示技术，同时提供与现有设备的兼容性。专为空间受限的应用而设计。它常常应用在超薄笔记本电脑，上网本和显卡中，减少占用空间的同时提供了强大的显示性能。



DisplayPort旨在成为面向未来的可扩展解决方案，用于高性能数字显示连接。与旧式的VGA、DVI等接口标准相比，它可实现更高的分辨率，更快的刷新率和更深色深。DisplayPort接口的加入不需要旧式接口所有者更换他们的设备，因为这种设备接口能够和拥有DVI、HDMI、VGA等技术的设备实现兼容。


DisplayPort 2.0标准发布

随着8K视频逐渐成为主流，美国视讯电子标准协会（VESA）在较早前宣布推出DisplayPort 2.0标准，而上一代DisplayPort 1.4标准是于2016年推出的。那么1.4和2.0规格标准上有什么不同呢？


根据2016年2月份最终版的DP 1.4通信端口规范，此标准带宽速度最高可达32.4 Gbps（HBR3），编码后有效带宽为25.92 Gbps，还加入了显示压缩流(Display Stream Compression)技术、前向错误更正(Forward Error Correction)、高动态范围数据包（HDR meta transport），声道也提升到32声道1536 KHz采样率，将为笔记本电脑、智能手机及AIO一体机带来8K级别（7680×4320）的60Hz输出，4K则可以上升到120Hz。既然连3年前发佈的DP 1.4标准都能够支持8K视频输出，那么本次DisplayPort 2.0标准必定也会支持甚至是超越8K传输。


果不其然，在VESA标准组织宣布的DisplayPort 2.0影音数据传输标准规范中，DisplayPort 2.0不但与雷电3、USB Type-C紧密结合，甚至满足了8K（7680×4320）乃至16K（15360×8460）的高质量显示输出需求。DP 2.0将理论带宽一举提升到了80Gbps，并且采用全新的编码机制128b/132b，将有效率提升至97％，实际可用高达77.4Gbps，相当于DP 1.3/1.4的整整三倍，远远超过目前广泛使用的HDMI 2.1。值得一提的是，HDMI 2.1理论带宽为48Gbps。这样一来，DP 2.0可以轻松支持8K/60Hz HDR、大于8K/60Hz SDR、4K/144Hz HDR、2×5K/60Hz等输出格式，不仅能支持任何8K显示器且不需要压缩，还可以支持到30-bit色深(超过10亿色)，实现8K HDR。据VESA预计，首批基于DP 2.0的零售产品将在2020年晚些时候问世，不得不说，有成熟的雷电3接口作为基础，DP 2.0接口的出产还是相当快速的。


但这并不意味着DP 2.0完全与雷电3接口相同，DP 2.0的官方物理接口有两个，一是原有DP接口保持不变并向下兼容，二是USB-C接口(DP Alt模式)，同时内部物理层几乎完全换成了雷电3，毕竟它已经完全开放，本身就可以实现40Gbps的高带宽，直接拿来利用要比从零开发简单得多。但是，不同于USB 4几乎直接就是把雷电拿过去改了个名，DP 2.0更进一步，改变了内部机制。雷电3内部有四个20Gbps的通道，双向全双工机制，每个方向两个通道，因此输入输出带宽都是40Gbps，只不过可以同时工作。DP 2.0出于单向传输更大规模数据的需求，改成了单向单工机制，四个通道一致对外，因此获得了80Gbps的总理论带宽。



自诞生以来最大规模的升级

单纯从版本升级的对比来看，输出频宽方面， DisplayPort 2.0 支持最高 77.37Gbps ，比早于 2016 年推出的 DisplayPort 1.4 标准的 25.92Gbps 输出频宽高出约 2.5 倍。更大的带宽能够兼容的数据传输量也更高，除了能把显示上限从8K提升到16K，这个新标准最高能让设备同时连接两个 120Hz 的 8K 显示器，又或者是连接一个 16K 显示器，进一步提了设备对于高像素、高刷新率显示设备的支持。DisplayPort 2.0 可以通过 DisplayPort、USB-C 和 Thunderbolt 3 接口实现。伴随着这次升级，2.0 还会支持 VESA 全新的 Panel Replay 功能，这项全新的功能可以改善连接高分辨率显示器时的能耗。


数据线方面，DP 2.0引入了三种不同机制，按照带宽分别叫做UHBR 10、UHBR 13.5、UHBR 20。UHBR 10的原始带宽为40Gbps，有效带宽38.69Gbps，被动型铜线材即可，即通过8K认证的DP数据线就符合要求。UHBR 13.5、UHBR 20原始带宽54Gbps、80Gbps，有效带宽52.22Gbps、77.37Gbps，被动线材只能用于极短距离传输, 比如笔记本扩展坞，长一点就需要主动线材，也就是植入相应控制和放大芯片。


DisplayPort 2.0的应用

众所周知，近年来全球虚拟显示（VR）设备不断面世，本次DisplayPort 2.0的面世，让不少厂商看到了高质量视频传输的一种解决方案。VR很酷，但是它从诞生之日起，就存在着先天不足。重度VR沉浸体验，多由PC提供支持，需要使用线缆连接头显和PC，当然，业界也存在着使用无线传输的解决方案，但这种方案为了保证延迟率往往会降低视频的传输质量。为了保证高品质的视频传输，DP 2.0甚至是更优秀的传输方式必须更上脚步。在现实环境中实现无差别图像视频识别需要极其庞大的数据规模，如一条街道上，需要街景、人脸、服装等各种数据；目前数据的采集、存储、传输、分析技术都有需要解决的难题：仅海量数据的清洗、录入，本身就是浩瀚的工程。而更重要的是，如何无时无刻保持这种动态的数据传输，让VR使用者体验到“真实”，超高带宽的传输是最为重要的基础。



DisplayPort 2.0的速度非常快，可以支持8K显示器而不需要任何压缩（包括色度子采样），还可以以30位颜色格式输出8K视频，即使在高分辨率下也能支持HDR。同样，还可以在没有压缩的情况下以24位颜色输出10K分辨率，在压缩时可以输出16K分辨率。

总结

就目前来看，DP 2.0接口虽然强大，但由于其起步晚、被动线材无法进行长距离传输等原因被HDMI接口稳压一头，同时由于其偏向PC领域的原因，应用面也相对较窄。但无可否认的是，DP 2.0拥有强大的信号传输能力。笔者相信，随着技术的发展DP接口会越来越普及，最终受益更多影音爱好者。

http://www.fi-play.com/?p=54781