Содержание
- А Вы ещё пользуетесь VGA?
- DVI. Отец цифровых видеоинтерфейсов
- HDMI. Мейнстрим передачи мультимедиа
- DisplayPort
- USB Type-C. Курс на универсальность
- Подключай и властвуй!
Важно отличать видеоинтерфейс от видеоразъёма. Во многих случаях их отождествляют. Интерфейс — это более широкое понятие чем разъём и кабель для подключения. Для одного интерфейса пригодны несколько разъёмов, совместимых по электрическим характеристикам. Более того, один и тот же порт, например, USB-C используется и для передачи данных по стандарту USB, и для трансляции видео по Thunderbolt 3.
А Вы ещё пользуетесь VGA?
VGA разработан компанией IBM в далёком 1987 году изначально для своих компьютеров, но получил в итоге повсеместное распространение. Это аналоговый интерфейс с раздельной передачей сигналов RGB, кадровой и строчной развёрток. Не взирая на его почтенный возраст, до сих пор встречается на мониторах, проекторах и другой технике. При этом Intel, AMD и другие крупные производители комплектующих давно отказались от поддержки VGA. Поэтому сейчас интерес представляют только преобразователи интерфейса в более современные. Среди разъёмов VGA 15-контактный разъём типа “D-sub” стал монополистом.
VGA обеспечивает передачу кадров с максимальным разрешением 2048*1500 и частотой 60 Гц. От разрешения зависит и допустимая максимальная длина кабеля. Поскольку интерфейс аналоговый, качество картинки сильно зависит от длины и качества кабеля, а также от условий его эксплуатации. Вибрации и другие воздействия могут вызвать помехи.
DVI. Отец цифровых видеоинтерфейсов
Аббревиатура DVI расшифровывается дословно как “цифровой визуальный интерфейс”. Это первый цифровой интерфейс, который стал широко применяться в мониторах и видеокартах. Определено три типа передачи данных, два режима работы и соответствующие им разъёмы.
DVI-A поддерживает только аналоговую передачу данных, DVI-D — только цифровую, а в DVI-I доступны оба варианта
Режимы Single-link и Dual-link определяют пропускную способность и соответствующее максимальное разрешение и частоту обновления экрана. Для Single-link это 1920×1200 (60 Гц) или 1920×1080 (75 Гц), а для Dual-link — 2560×1600 (60 Гц) или 2048×1536 (75 Гц). При этом битрейт интерфейса достигает 3.4 Гбит/с. Full HD можно передать по кабелю длиной до 10 метров.
HDMI. Мейнстрим передачи мультимедиа
HDMI — это следующий шаг эволюции цифровых интерфейсов после DVI-D. Он более компактный, быстрый и передаёт многоканальный цифровой звук. Существует три актуальных версии стандарта: 1.4, 2.0 и 2.1. Последняя версия была объявлена в конце 2017 года и постепенно интегрируется в новые продукты. В таблице представлены основные характеристики в зависимости от версии. Начиная с версии 2.0 появилась поддержка соотношения сторон 21:9 и нескольких видеопотоков.
Версия HDMI | Пропускная способность, Гбит/с | Максимальное поддерживаемое разрешение | Максимальное разрешение при 60 fps | Максимальное разрешение при 120 fps | Частота и количество звуковых каналов |
---|---|---|---|---|---|
1.4 | 10.2 | 4K (4096×2160) | 2K (2560×1440) | Full HD (1920×1080) | 768 кГц/8 |
2.0 | 18 | 5K (5120×2880) | 4K (3840×2160) | 2K (2560×1440) | 1536 кГц/32 |
2.1 | 48 | 10K (10240×4320) | 8K (7680×4320) | 4K (3840×2160) | 1536 кГц/32 |
Существуют три основных форм-фактора разъёма HDMI: стандартный (type А) и уменьшенные мини (type C) и микро (type D) для ноутбуков и других мобильных устройств.
DisplayPort
Разъём DisplayPort (DP) встречается практически на всех современных видеокартах и мониторах.
Принципиальное отличие от HDMI — пакетная передача данных, расширяющая возможности упаковки нескольких потоков в один канал. Такой принцип используется в PCI-Express и USB.
Интерфейс был принят в 2006 году, с тех пор вышли версии 1.1-1.4, а в июне 2019 года объявлена спецификация 2.0. В последней планка полосы пропускания устанавливается на уровне 80 Гбит/с. Устройства с новейшим DP на борту начнут появляться только к концу 2020 года, но это уже то будущее, что становится настоящим. При этом и версии 1.3-1.4 обладают впечатляющими характеристиками, превосходящими, например, HDMI 2.0. К одному порту можно подключить два монитора с разрешением 4K или четыре с 2K при 60 fps. В таблице приведены параметры для одного монитора.
Версия DP | Пропускная способность, Гбит/с | Максимальное поддерживаемое разрешение | Максимальное разрешение при 60 fps | Максимальное разрешение при 120 fps | Частота и количество звуковых каналов |
---|---|---|---|---|---|
1.2 | 21.6 | 5K (5120×2880 | 4K (3840×2160) | Full HD (1920×1080) | 768 кГц/8 |
1.3 | 32.4 | 8K (7680×4320) | 5K (5120×2880) | 4K (3840×2160) | 768 кГц/8 |
1.4 | 32.4 | 8K (7680×4320) | 5K (5120×2880) | 4K (3840×2160) | 1536 кГц/32 |
2.0 | 80 | 16K (15360×8640) | 10K (10240×4320) | 5K (5120×2880) | не менее 1536 кГц/32 |
Спецификации DP определяют два вида разъёмов, отличающихся только размером: полноразмерный (DisplayPort) и мини (mini DisplayPort). MiniDP используется также для Thunderbolt 2, что позволяет через этот порт работать и с мониторами, и с внешними дисками.
USB Type-C. Курс на универсальность
Как сказано в начале, один и тот же порт может оказаться не тем, чем кажется. USB Type-C предлагает три сценария использования: собственно, USB-хост, передача изображений (alternate mode) и Thunderbolt 3.
USB-хост подразумевает подключение только USB-устройств, таких как внешние накопители и периферия. Такой порт не умеет передавать изображения.
В режиме alternate mode USB Type-C передаёт “сторонние” сигналы, в том числе, DP. Это возможно по двустороннему кабелю USB Type-C, обеспечивая работу с монитором 8K при 60 fps. При чем по этому же кабелю можно получать питание и данные SuperSpeed USB.
Также можно подключить HDMI-дисплей через адаптер или по кабелю HDMI-USB Type-C. Для того, чтобы всё работало, нужно чтобы источник поддерживал alternate mode. Разобраться в этом — задача нетривиальная. Если это ясно и чётко не прописано в спецификации устройства, то лучше обратиться в поддержку производителя за разъяснением.
Гораздо проще разобраться с Thunderbolt 3. DP уже “упакован” в интерфейсе, поэтому к такому порту можно смело подключать совместимый монитор.
Оба сценария перспективны с точки зрения универсальности использования разъёма USB Type-C. Со временем функциональность этого порта в устройствах расширяется, и подключение дисплея выглядит всё менее экзотичным.
Подключай и властвуй!
Интерфейсы VGA и DVI ещё встречаются, и даже чаще чем дисковые и кнопочные телефоны, но от них уже веет нафталином. Актуальны HDMI, DisplayPort, Thunderbolt 3 и USB. Чем позднее версия стандартов, тем лучше. Если у вас самые высокие требования к качеству и частоте обновления картинки, то обратите внимание на DisplayPort. Если предполагаются длинные кабели, то смотрите в сторону HDMI. Хотите дополнительно подключать к монитору и телефон, и планшет, используя
