 |
|
VGA (Video Graphics Array) (D-sub) (аналоговый)
В апреле 1987 года одновременно с выпуском компьютеров семейства PS/2 фирма IBM ввела в действие спецификацию VGA (Video Graphics Array), которая вскоре стала общепризнанным стандартом систем отображения компьютеров.
В отличие от устаревших видеостандартов того времени, ориентированных на передачу мониторам цифровых сигналов, в VGA используется передача аналоговых сигналов, предназначенных для мониторов на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ). Они передают сигнал построчно, при этом изменение напряжения означает изменение яркости. Для устройств на ЭЛТ это было нужно для изменения интенсивности луча электронов. Интерфейс VGA передает сигналы красного, зеленого и синего цветов (RGB), а также информацию о горизонтальной развертке (H-Sync) и вертикальной синхронизации (V-Sync).
Видеоадаптеры VGA и более поздние обычно имели всего один разъём VGA (15‑контактный D-Sub). Изредка ранние версии VGA-адаптеров имели также разъем предыдущего поколения (9-контактный) для совместимости со старыми мониторами. Выбор рабочего выхода задавался переключателями на плате видеоадаптера. Интерфейс VGAтакже называютинтерфейсомD-Sub HD15 (Mini-D-Sub).
DVI (Digital Visual Interface) (универсальный)
Digital Visual Interface, сокр. DVI (англ. цифровой видеоинтерфейс) — разъём, предназначенный для передачи видеоизображенния на цифровые устройства отображения, такие как жидкокристаллические мониторы и проекторы. Разработан консорциумом Digital Display Working Group в 1999 году.
При использовании этого интерфейса пользователь получает следующие преимущества: более точная передача цветового спектра, общее улучшение качества изображения, точная автонастройка и др. Поскольку большинство современных видеоадаптеров выпускаются с аналоговым разъемом VGA (DB-15), такие мониторы поддерживают оба интерфейса — аналоговый и 20-контактный DVI. Сейчас компьютерная индустрия переходит на цифровую передачу данных между видеоадаптером и монитором.
Технические подробности
Формат данных, используемый в DVI, основан на PanelLink — формате последовательной передачи данных, разработанном фирмой Silicon Image. Он использует Transition Minimized Differential Signaling (англ. — дифференциальная передача сигналов с минимизацией перепадов уровней) или TMDS. Single link DVI состоит из четырёх витых пар (красный, зелёный, синий, и clock) чтобы передавать 24 бита на пиксель. C Single link DVI, может быть достигнуто максимальное возможное разрешение 2,6 мегапикселя при 60 Гц.
Спецификация
Цифровая передача
Минимальная тактовая частота: 21,76 МГц
Максимальная тактовая частота в одинарном режиме: 165 МГц
Максимальная тактовая частота в двойном режиме: Ограничивается только кабелем
Передаётся пикселей за такт: 1 (одинарный режим) or 2 (двойной)
Битов в пикселе: 24
Примеры режимов (single link):
HDTV (1920 × 1080) частота 60 Гц с 5 % LCD blanking (131 МГц)
1920 × 1200 частота 60 Гц (154 МГц)
UXGA (1600 × 1200) частота 60 Hz with GTF blanking (161 MHz)
SXGA (1280 × 1024) частота 85 Hz with GTF blanking (159 MHz)
Примеры режимов (dual link):
QXGA (2048 × 1536) частота 75 Гц with GTF blanking (2×170 MHz)
HDTV (1920 × 1080) частота 85 Hz with GTF blanking (2×126 MHz)
2560 × 1600 pixels (на 30-дюймовом ЖК-дисплее)
GTF (англ. Generalized Timing Formula) — стандарт VESA.
HDMI (цифровой)
High-Definition Multimedia Interface (HDMI) — мультимедийный интерфейс высокого разрешения, позволяет передавать цифровые видеоданные высокого разрешения и многоканальные цифровые аудио-сигналы. Первоначально разрабатывался для бытовой электроники, видео и телевидения высокой четкости. Разработан совместно целым рядом крупных компаний — Hitachi, Panasonic, Philips, Sony и др.
Разъём HDMI обеспечивает цифровое DVI-соединение нескольких устройств с помощью соответствующих кабелей. Основное различие между HDMI и DVI состоит в том, что разъём HDMI меньше по размеру, оснащён технологией защиты от копирования HDCP (High Bandwidth Digital Copy Protection), а также поддерживает передачу многоканальных цифровых аудио-сигналов. Является современной заменой аналоговых стандартов подключения, таких как СКАРТ или RCA. 19-контактный вариант HDMI широко используется сегодня для передачи сигналов телевидения высокой четкости (HDTV) с разрешением до 1920×1080 (1080i). Для передачи видеосигнала более высокого разрешения требуются уже 29-контактные разъемы типа В. Кроме того, HDMI может обеспечить до восьми каналов звука с разрядностью 24 бит и частотой 192 кГц и имеет встроенный механизмом защиты авторских прав Digital Rights Management (DRM).
Интерфейс HDMI относительно новый, но в компьютерном секторе у него довольно много конкурентов — как со стороны традиционного интерфейса DVI, так и со стороны более новых и прогрессивных интерфейсов, таких как UDI или DisplayPort.
Порты D-SUB, DVI и HDMI являются эволюционными стадиями развития стандарта передачи видеосигнала, поэтому для соединения устройств с этими типами портов возможно использование переходников.
Версии
HDMI 1.0
Вышел в декабре 2002.
• Максимальная пропускная способность интерфейса по одному проводу 4,9 Гбит/с. Поддержка видео до 165 Мпикселей/сек (1080p60Гц или UXGA) и 8-канального звука (192кГц/24-бит).
HDMI 1.1
Вышел в мае 2004.
• Добавлена поддержка защиты звука требуемой для проигрывания DVD-Audio.
HDMI 1.2
Вышел в августе 2005.
• Добавлена поддержка передачи однобитового аудиосигнала, такого как Super Audio CD DSD;
• Разработан HDMI-разъём типа A с полной поддержкой всех форматов для PC-источников и дисплеев;
• Добавлена возможность для PC-источников использовать родное цветовое пространство RGB при сохранении поддержки YCbCr CE;
• Установлено требование для дисплеев с HDMI 1.2 и более поздних версий поддерживать будущие низковольтные (т.е., связанные по переменному току) источники, например, основанные на базе технологии ввода/вывода PCI Express.
HDMI 1.2a
Выпущен в декабре 2005.
• Добавлена полная поддержка всех особенностей и наборов команд протокола дистанционного управления CEC (Consumer Electronic Control).
HDMI 1.3
Выпущен 22 июня 2006.
• Поднята частота синхронизации с 165 до 340 МГц, что позволяет увеличить пропускную способность интерфейса по одному проводу с 4,95 Гбит/с до 10,2 Гбит/с.
• Добавленная поддержка «глубокого цвета» (deep color, 30-, 36-, 48-битный цвет, 10, 12 или 16 бит на каждый компонент RGB) в высоких разрешениях, вместо поддержки только 24-битного цвета у предыдущей версии.
• Поддержка стандарта цветопередачи xvYCC.
• Реализована автоматическая синхронизация видео- и аудио-сигнала.
• Добавлена поддержка новых форматов цифрового звука Dolby HD и DTS-HD.
• Разработан новый мини разъём для портативных устройств, таких как камера.
HDMI 1.4
Опубликован в июне 2009.
• Возможность передачи Ethernet-данных (до 100 Мбит/с). По-видимому, Ethernet вскоре станет стандартным интерфейсом не только компьютерной техники, но и бытовой электроники.
• Поддержка разрешений 4Kx2K (до 4096×2160×24 Гц). Телевизоров таких, конечно, еще нет, контента тоже, но лиха беда начало.
• Поддержка семи различных методов формирования 3D-изображения (его максимальное разрешение снижено до 1080p).
• Интегрированный восходящий аудиоканал: он уменьшает число необходимых кабелей при использовании телевизора со встроенным тюнером/плеером, который подключается к ресиверу.
• «Микроразъем» для мобильных телефонов, портативных видеокамер и плееров, функционально полностью совместимый со стандартным и «мини»-разъемом.
• Новые кабели и систему внутренних соединений с усиленной защитой от помех и вибрации для использования в автомобилях (разрешение снижено до 1080i).
• Поддержка расширенного цветового пространства фотокамер (sYCC601, Adobe RGB, Adobe YCC601), что позволяет демонстрировать на телеэкране более красочно выглядящие фотографии.
Характеристики
• HDMI имеет полосу пропускания шириной от 4,9 до 10,2 Гбит/с.
• длина кабеля — рекомендуется 4,5 м, возможно до 15 метров.
• поддерживает управляющие протоколы CES и европейский AV.link
| Спецификация HDMI 1.2 и 1.3 | |||
| Параметр | 1,2 | 1,3 | |
| Максимальная пропускная способность | 5 Гбит/с | 10,2 Гбит/с | |
| Максимальное разрешение | 1920×1080 | 2560×1440 | |
| Максимальная полоса частот | 165 МГц | 340МГц | |
| Максимальная глубина цвета | 24 бита | 48 бит | |
| Максимальное число цветов | 16,7 млн. | 281 трлн. | |
| Максимальная частота сэмплирования звука | 2 канала | 192кГц | 768 кГц |
| 3-8 каналов | 96 кГц (макс. — 4 потока) | 192 кГц (макс. — 8 потоков) |
Перспектива
В перспективе будут использоваться только интерфейсы HDMI и IEEE 1394 (FireWire).
HDMI — для передачи несжатых данных между телевизором, аудиосистемой, DVD-проигрывателем. Связь всех остальных звеньев осуществляется посредством IEEE 1394, через который будет передаваться сжатый сигнал, например, MPEG-2.
схема подключения
UDI (цифровой)
В начале 2007 года компания Intel анонсировала новый цифровой интерфейс UDI (Unified Display Interface) для подключения цифровых мониторов к компьютеру. Пока Intel только заявила о разработке нового типа подключения, но в ближайшее время она планирует полностью отказаться от старого аналогового интерфейса VGA и осуществлять подключение компьютеров к устройствам отображения информации через новый цифровой интерфейс UDI.
Создание нового интерфейса обусловлено тем, что и аналоговый VGA-интерфейс, и даже цифровой DVI-интерфейс, по мнению представителей компании Intel, сегодня безнадежно устарели. Кроме того, эти интерфейсы не поддерживают новейшие системы защиты контента, которыми оснащаются цифровые носители нового поколения, такие как HD-DVD и Blu-ray.
Таким образом, UDI является практически аналогом интерфейса HDMI, используемого для подключения компьютеров к современным HD-телевизорам. Основным (и, пожалуй, единственным) отличием UDI от HDMI будет отсутствие звукового канала, то есть UDI будет передавать только видеоизображение и целиком рассчитан на работу с компьютерными мониторами, а не с HD-телевизорами. Кроме того, Intel, по всей видимости, не хочет платить лицензионные отчисления за каждое произведенное HDMI-устройство, поэтому UDI станет хорошей альтернативой для компаний, стремящихся к удешевлению своих продуктов.
Новый интерфейс полностью совместим с HDMI, а также будет поддерживать все известные в настоящее время системы защиты контента, что позволит беспрепятственно воспроизводить новые носители, оборудованные защитой от копирования.