“DisplayPort”接口的標準與優勢

　　DisplayPort是一個不需要版權費就可以隨意使用的接口標準，雖然HDMI和DisplayPort看起來有著同樣的功能，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上運行，都使用高速低電壓差分信號來傳輸數據，但二者的相同點僅此而已。雖然從外表來看這兩個標準十分相似，但結構上卻有著巨大的不同。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。兩個標準所使用的線纜略有不同。HDMI1.0至1.3使用4個屏蔽同軸差分對、 4個 單端控制信號，電源(+5V)以及地線。HDMI1.4增加了音頻回傳通道和以太網通道，所以信號的構架有所不同。HDMI1.4使用的是4個同軸對、1個非屏蔽差分對、3個單端信號、電源(+5V)以及地線。這意味著，HDMI1.4和HDMI1.3使用不同的線纜。如果在HDMI1.4系統中使用一根非HDMI1.4線纜，那么音頻回傳和以太網的功能將會喪失。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 同軸對、3 個單端信號，以及電源與地線。DisplayPort本身的可擴展性允許在更少導線的情況下建立 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帶來令人困惑的兼容性問題。

　　DisplayPort則使用8B/10B編碼，這是一種通信中的常用方式，能夠將鏈路時鐘嵌入至數據流中。這樣做的優勢在于不需要專門占用一個同軸對，在接收端的信息同步和時鐘恢復更容易，而且鏈路更可靠。但這樣做也有缺點，這種方式使得鏈路時鐘完全與音頻、視頻和其他信號源分開。這樣一來，發送端和接收端都必須有專用的硬件來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鐘。 數據傳輸 HDMI將信號編碼成三個串行位流，并通過三個差分對傳輸。這些串行位流的數據傳輸率是發送器與接收器之間傳輸時鐘的10倍。串行位流使用了名為TMDS的編碼技術，其功能是減少躍變數量，同時防止有過長的0或1串出現所導致的DC wandering或信號重同步問題。音頻信號是在視頻行消隱時傳輸的，同時帶有參考值以便音頻時鐘能在接收端恢復。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傳輸音頻信號。

　　與以太網相似，DisplayPort使用一種數據包結構來傳輸數據。這使得DisplayPort可以通過成為通道的串行位流來傳輸多種信號。1、2或4個通道可以用來傳輸數據，而每個通道都與嵌入的1.62Gbps、2.7Gbps或5.4Gbps(DisplayPort1.2)的鏈路時鐘同步。當鏈路接通時，發送器與接收器之間互相溝通來決定數據傳輸率和通道數量。這樣做意味著可以解決線纜或其他通信通道中受到的可能產生鏈路完整性問題的干擾，但這樣一來就無法保證總是以最高數據傳輸率來運作。通常這并不是問題，如果較高數據傳輸率無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版本之后其也開始使用HDCP。

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

　　DisplayPort使用AUX(輔助通道)作為設備之間的雙向通信總線，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。AUX同樣可以建立鏈路并進行鏈路培訓來優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。HDMI與DisplayPort都使用低電壓信號來減少電磁干擾，但僅有這一點是不夠的。HDMI還使用TDMS信號來減少電磁干擾。因為TMDS能夠減少躍變數量，所以有助于減少電磁干擾。但仍然存在一個問題，在固定時鐘頻率上所有躍變還是會發生，從電磁干擾圖中可以很容易看到在這個頻率諧波上的能量毛刺。因此，HDMI不得不大量依靠屏蔽來減少總的電磁干擾并滿足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;其次就是擴頻時鐘(SSC)，在固定范圍內調節鏈路時鐘，從而將電磁干擾分散在較大范圍。這樣，DisplayPort可以比HDMI更容易滿足電磁干擾標準，并且可以使用更便宜的較細線纜。

　　互聯互通 既然都源于DVI，且本質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。這樣在連接這兩個標準時所需要的線纜在技術要求上就比較簡單。

　　因為想達到互聯互通，DisplayPort研發出了一種稱為DP++的延伸器。為了DisplayPort與HDMI共同合作，業內人士定義了協議和鏈路層兼容模式，這樣只需使用一個相對較簡單的電平位移器類的裝置就可以在DisplayPort和HDMI的低電壓之間進行調整。使用該方式可以制造出比較便宜的轉換器。該方法的缺點在于：并非所有的DisplayPort設備都支持DP++，這可能會給普通的終端用戶帶來困擾，因為他們所購買的DisplayPort至HDMI轉換器無法正常工作。

　　特性 HDMI的每個版本都很清晰地定義了接口能做什么，精確的數據類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的標準，并不關注解釋功能究竟需要如何來實施。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)、自動話音同步、更先進的音頻(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;并添加了對多個音頻模式(Dolby MAT、DTS HD、中國DRA標準)以及3D的支持。新規范中一個明顯的遺漏，就是沒有明確指出如何在速度提升的輔助通道中傳輸USB或以太網數據。具體細節將在不久的將來添加到DisplayPort1.2 中，但這很可能會在短時期內影響DisplayPort1.2設備的推廣。