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HDMI与DisplayPort:哪种显示接口至高无上?

更新时间:2020-08-12 10:32:50 阅读:200 作者:残月

HDMI与DisplayPort:哪种显示接口至高无上?

HDMI音频/视频接口标准无处不在:电视,机顶盒,媒体流媒体,蓝光播放器,A / V接收器,游戏机,便携式摄像机,数码相机,甚至还有一些智能手机。您还将在大多数家用台式机和笔记本电脑中找到HDMI输出端口,并在许多多合一PC中找到输入端口,以使游戏机或机顶盒可以使用其内部显示器。

鉴于HDMI的普遍存在,您可能已经忘记了其他数字音频/视频标准:DisplayPort。尽管您会在大多数最新型号的高端视频卡以及面向企业用户的Mac和笔记本电脑中找到它与HDMI一起使用,但它很少出现在针对消费者的Windows PC中。母鸡在消费电子设备中的牙齿也很少见。

HDMI和DisplayPort都可以从源设备向显示器提供高清数字视频和高分辨率音频,所以有什么区别?为什么在HDMI如此普遍的情况下您为什么要DisplayPort?新兴的USB Type-C端口的前景如何?我们将回答这些问题,甚至更多。但首先,要讲述两个标准的产生方式以及由哪些实体控制它们的故事。

HDMI和DisplayPort的起源

HDMI(高清晰度多媒体接口)规范是2002年由六家消费电子巨头构思的:日立,松下,飞利浦,Silicon Image,索尼和东芝。如今,Silicon Image的全资子公司HDMI Licensing,LLC控制着该规范,但是HDMI论坛的成员有80多家。无论是否成为会员,制造商都必须为在其产品中包含HDMI支付使用费。他们当然会将这笔费用转嫁给您。

该DisplayPort的规范是由开发,以及遗体VESA的控制(视频电子标准协会),大财团的厂商,从AMD到拉链公司,几乎所有这些下也属于HDMI论坛。您之前可能已经听说过与视频有关的名称VESA。例如,大多数电视制造商都遵守该组织的壁挂标准。

DisplayPort于2006年首次面世,以取代主要用于计算机显示器的两个较旧的标准:VGA(视频图形阵列,1987年首次引入模拟接口)和DVI(1999年引入)为DVI。DisplayPort是免版税的产品,但这还不足以克服HDMI的四年发展势头。技术周期更短,显示需求通常更大的计算机是另一回事。

有趣的事实:在负责创建HDMI的六家公司中,只有日立和飞利浦不是VESA的成员公司。

HDMI和DisplayPort功能

HDMI,最近修订为版本2.1,能够支持高达48Gbps的比特率。VESA甚至最近发布了DisplayPort 2.0,它可以处理高达80Gbps的原始吞吐量。但是,在撰写本文时,DisplayPort 2.0尚未在任何设备上实现;HDMI 2.1使许多功能成为可选,而在相对较少的实际产品中已被完全采用。例如,当前的三星8K电视使用HDMI 2.1增加的视频带宽,但它们不支持eARC进行音频传输。LG的新型8K OLED可以同时实现。这种情况在一段时间内不太可能改变。

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与以前的版本相比,HDMI 2.1的更宽的管道可以提供更高分辨率的视频和音频。

从上图和下图可以看出,多年来,HDMI和DisplayPort都大大拓宽了管道。

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DisplayPort组织多年来,DisplayPort的带宽已显着增加。

在实际应用中,HDMI和DisplayPort相似,业界普遍将它们视为补充标准。实际上,HDMI 2.1提供了VESA的显示流压缩。DisplayPort的原始规格无疑会给人留下深刻的印象,但是HDMI的功能对于主流A / V市场而言一直是足够的。

请注意,这两个标准都可以通过适配器和适配器电缆来驱动较旧的显示类型:HDMI到VGA和DVI;和DisplayPort到VGA,DVI和HDMI。两种标准都向后兼容,可回溯到连接中使用的最旧版本。

这是显示每个标准的主要功能和规格的图表。单击以展开为可读的大小。

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定义: bpp是每像素位数。24bpp / 3个子像素= 8位彩色; 30bpp / 3 = 10位彩色。4:4:4表示正在传送全色和亮度数据。60Hz和60fps是等效的。HDMI支持第二个视频流,该视频流可用于第二个显示器或画中画/画中画,但很少实现。DisplayPort电缆规格允许在针20上进行电源传输,但是如今,只有Thunderbolt 1和2支持电源托架。

HDMI和DisplayPort的功能相同,但是方式却非常不同,并且每种功能都有其独特之处。HDMI明确支持CEC(消费电子控制)以控制整个A / V设置,HDMI电缆可以承载以太网信息。以太网需要专用电缆,如下面“电缆”部分所述。DisplayPort通过辅助通道支持CEC,但很少实施,因为DisplayPort在消费电子领域的足迹很小。

在HDMI和DisplayPort上使用多个显示器

两种标准之间最大的实际差异可能是DisplayPort可以驱动四个菊花链式显示器,而HDMI只能驱动两个菊花链式显示器,而后者的实现极为匮乏。

请注意,上面引用的每秒48Gbps和每秒80Gbps分别是原始的HDMI 2.1和DisplayPort传输速度。DisplayPort 2.0具有四个通道,可以提供大约77.37Gbps(每通道19.34Gbps)的实际数据,而DisplayPort 1.4a可以提供32.4Gbps(每通道6.48Gbps)。HDMI 2.0提供14.4 Gbps; 而较旧的HDMI 2.1提供42.6Gbps。

要确定分辨率是否有效,请使用以下计算并将其与可用带宽进行比较:水平分辨率*垂直分辨率*每像素位数(即颜色深度)*每秒帧数。例如:3840 * 2160(4K UHD分辨率)* 24bpp(8位色深)* 60fps(刷新率)。

用标准的总数据速率除以您的结果,以查看在DisplayPort分辨率下可以使用多少个显示器。尽管KV Audio在颜色深度字段中将每个单元(子像素)的位数误识别为每个像素的位数,但它有一个方便的计算器。(8bpc = 24bpp等)。只是为了给您一个主意,DisplayPort 1.4a和2.0可以驱动8位色深和60Hz刷新率的菊花链式4K UHD显示器。您将需要用于10位(30bpp)颜色的较新标准,或者使用DSC(显示流压缩)。

或者,使用HDMI论坛中的图表,显示分辨率及其近似带宽。这些大致与DisplayPort相关。

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该图表适用于HDMI,但带宽也转换为DisplayPort。

HDMI和DisplayPort上的HDR支持

两种标准均支持HDR(高动态范围),具有更宽的亮度和色域,但HDMI 2.0x仅支持静态元数据(HDR10),而HDMI 2.1和DisplayPort 1.4a / 2.0均支持动态元数据(HDR10 +等)。

静态元数据意味着电视的内容调整数据在视频开始时发送一次。动态元数据意味着调整数据会在整个视频中发送,并可以进行更精细的调整。杜比视界(Dolby Vision)已嵌入到较早的流协议中,并且可以与这两种标准的任何最新版本一起使用。

HDMI和DisplayPort上的音频传输

HDMI和DisplayPort可处理192Hz / 24位音频,但使用HDMI只能通过单根电缆连接。这对于带有HD音频播放器和A / V接收器的高分辨率音频增益效果很好。但是,要从电视调谐器传递音频或将其从与电视连接的设备传递到A / V接收器,HDMI 1.4和2.0使用ARC(音频回传通道),该通道仅限于44.1Hz / 16-位未压缩的音频。

ARC现在可以通过HDMI 2.1的eARC(增强型ARC)标准实现高度压缩的5.1环绕声,但未压缩的5.1和7.1音频以及高达192kHz / 24位的采样率。

DisplayPort 1.4及更高版本没有此类问题,并且如果您需要进行此类设置,则可以将未压缩的7.1、192Hz / 24位音频音频传递到多达四个显示器。以前的版本仅在单个显示器或接收器上支持此功能。

HDMI连接器

HDMI连接器有19个针脚,最常见的是三种尺寸:A型(标准),C型(微型)和D型(微型)。其中,A型是在电视,蓝光播放器,条形音箱和其他大型A / V组件上可以找到的。C型通常出现在较小的设备上,例如行车记录仪。并且您通常会在手机和平​​板电脑上遇到TypeA。HDMI连接器的第四类E型用于汽车应用。

大多数HDMI连接器依靠摩擦来保持原位,尽管一些供应商已经开发了专有的锁定机制,旨在防止电缆松动。

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您最可能会遇到的三种HDMI连接器类型(从左到右)是标准,微型和微型。在此未显示用于汽车应用的第四种连接器类型。

DisplayPort连接器

DisplayPort连接器有20个引脚,有两种尺寸:DisplayPort和Mini DisplayPort(后者是Microsoft Surface Pro平板电脑以及苹果在采用USB Type-C / Thunderbolt 3之前的Mac的首选端口)。在亚马逊上找到一个。

有趣的是,英特尔的Thunderbolt 1和2接口使用Mini DisplayPort连接器进行PCIe通信,但它也可以用作DisplayPort端口。大多数正式尺寸的DisplayPort连接器都具有锁定机制,尽管官方规格对此没有要求。

HDMI电缆说明

关于HDMI电缆的一件事是,虽然有布局规范(即,数量或电线,引脚连接等),并且电缆类型为3类(无需屏蔽的双绞线),但没有电缆结构中使用的材料的规格。因此,根据HDMI Licensing LLC,HDMI信号也可以通过CAT5或CAT6电缆(最大分辨率为1080p)或光纤电缆运行。同时,带有信号增强电路的有源电缆可以更长,更细(最大可达130英尺,而无源电缆则为65英尺)。较细的电缆在被迫硬弯曲时不太可能出现故障。

一切都很好,但是对于哪些电缆将与哪些设备配合使用,这确实会使用户感到困惑。如果您想要徽标,则有一个测试和认证计划,但是早期使用的过粗电缆很可能可以使用最新的标准。即更高的分辨率和颜色深度。

当前,您可能会看到三种带宽标准和徽标,每一种都有一个变体,可以重新分配两条线路来承载以太网。其中包括HDMI 2.1规范中的新Ultra电缆。

标准HDMI电缆:仅提供720p和1080i分辨率视频的足够带宽。以太网变体可以承载100Mbps。

高速HDMI电缆:这些电缆最适合2160p(4K或4K UHD),但仅在24Hz刷新率下可用。同样,以太网变种传输100Mbps。

超高速HDMI电缆:这些电缆能够承载HDMI 2.1的全48Gbps速率,适用于8K,8K UHD以及视频压缩后的10K风格。由于已经重新分配了三根电线,这可能会将较少的电缆发送到工作台。根据HDMI论坛的功能表,以太网电缆的型号仍保持100Mbps。

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如果您当前使用的电缆没有穿过电缆,请购买符合您要观看的视频分辨率规格的替代产品。如果具有相当好的构建质量,那么即使您从720到1080到2160(4K UHD)升级到4320(8K UHD),现在拥有的许多电缆也能正常工作。

我们已经使用了许多世纪的许多HDMI电缆,而没有遇到任何问题,包括无源25英尺长的4K UHD信号。也就是说,8K可能有所不同;否则可能不会。结果是您应该尝试使用新设备所拥有的电缆,并且只有在遇到问题时才进行升级。

DisplayPort电缆说明

DisplayPort电缆的故事要简单一些,它有一个基本的5米(16英尺)电缆设计,只有两个连接器:完整和微型;但与HDMI一样,也有类型和认证级别,如下所示。

RBR DisplayPort电缆(降低的比特率)6.48Gbps(DisplayPort 1.0)

用于HBR(高比特率)10.80Gbps和HBR2(高比特率2)21.60Gbps的标准DisplayPort电缆

用于HBR3(高比特率3)32.40Gbps(DisplayPort 1.3)和UHBR 10(超高比特率10)40Gbps(DisplayPort 2.0)的DP8K电缆

同样,请尝试使用电缆,然后再选择更昂贵的产品(无论是否带有标签)。此外,实践经验表明,VESA的长度规格非常保守,具体取决于分辨率。

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DisplayPort连接器的两种类型是标准(左)和微型。这些图像肯定没有按比例缩放-Mini(右侧)是全尺寸连接器宽度的一半。

有源铜线DisplayPort电缆从DisplayPort连接器获取电源,以操作嵌入式连接器中的信号放大器,并且其长度可能比无源电缆长得多。

DisplayPort规格中的20针用于通过Thunderbolt供电,最初用于DisplayPort。但是,它引起了问题,并且如果不是连接器,则从电缆上掉了下来。这就是为什么同时使用Thunderbolt和DisplayPort电缆,而不是一种电缆的原因。较旧的未经认证的DisplayPort电缆可能已连接了插针20。请小心使用它们,或将其出售给具有Thunderbolt设置的人员。

至于电缆长度,最短的电缆是最好的。长期运行将需要Active,但是在开发的这一点上您会发现要出售的产品很好地表明了可能。同样,关于最新标准的故事尚待编写,因此尝试使用旧电缆后,购买带有适当徽标的电缆。

是C型未来吗?

当USB 3.1出现时,还引入了一个新的,更新的连接器的推论标准:USB Type-C,或现在正式命名为USB-C。该USB实施者论坛可以调用它想要的东西,但整个世界现在是指将其简称为C型。这是一件好事,因为名为“备用模式”的功能允许Type-C端口和电缆用于其他传输协议,包括Thunderbolt,DisplayPort,MHL(用于手机的移动高清链接),VirtualLink(用于VR耳机) )和HDMI。

但是,到目前为止,替代模式几乎只用于Thunderbolt(嵌入DisplayPort),DisplayPort,当然还有USB。虽然有Alt模式HDMI,但尚未大量出现。

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USB-C具有备用模式,该模式允许使用备用传输协议,例如DisplayPort和HDMI。

工业领袖很少扮演人类的冠军。但是,如果星星对齐,并且有一天它们都以一种特别良好的心情醒来,也许您的所有消费电子产品和计算机供应商都将决定使用一种电缆类型。这对于您的皮夹和环境都很好。

请注意,DisplayPort 2.0和HDMI 2.1可能受到限制,因为最新的USB规范仅允许“ 40Gbps”的带宽。该死,在这里,我们感到温暖而模糊。

现在哪个显示界面最好?

从技术上讲,DisplayPort听起来像HDMI的出色兄弟,但HDMI在普通的实际应用中可以轻松地站起来。而且,正如我们已经指出的那样,HDMI有四年的领先优势。如果您正在谈论电视,A / V接收器等,以及预算计算,那么HDMI将使您获得99.9%的时间,这绰绰有余。

另一方面,如果您要创建一个健壮的多显示器设置,则是在使用DisplayPort。这通常需要独立的图形卡或价格更高的计算机;但是随着USB Type-C端口作为标准的接受度越来越高,DisplayPort有望在市场的所有领域变得更加广泛。

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