2010年12月5日 星期日

VESA DisplayPort 介面規格及發展 (一)

VESA DisplayPort 介面規格及發展 ()

DisplayPort (簡稱DP) 是視頻電子標準協會(VESAVideo Electronics Standards Association)推動的數位式視訊介面標準,是由 Genesis Microchip、戴爾 (Dell)、惠普 (HP)、與三星  (Samsung)、飛利浦 (Philips)ATiNVIDIAMolexTyco (泰科)為首所共同制定,同時將 display 外部 (PC到顯示器/投影機/電視的音頻介面) 和內部 (在筆記型電腦或螢幕內部的 LCD 面板介面) 連接都納入考慮的產業標準,並經過 VESA (影像電子工程標準協會)組織批准,於 200653日正式發佈DisplayPort 1.0 版標準。目前最新版是 1.2,發佈於 20091122日。


DisplayPort 的介面主要由兩部分構成,Main Link (主信通道) Auxiliary Channel (輔助通道)Main Link (主信通道) 負 責視頻內容的傳輸,屬於高速的單向輸出;主通道的所有視頻、音頻資料流程是以微封包架構方式傳輸,即在傳輸前先將視頻、音頻資料流程打包成各個獨立的微封 包。到達終端後再將各個微封包整合成完整的視頻、音頻資料流程。由於微封包在傳輸過程中互不干擾,因此這種傳輸方式的最大優點是可以在同一線路上實現多組 視頻、資料傳輸,可以輕易地在已有傳輸中追加新的協定內容。借助 DisplayPort 的這種優勢,我們就能用一條 DisplayPort 連接線傳輸實現畫中畫、分屏顯示等功能,最高可支援 6 1080i 3 1080P 視頻流。


Main Link (主信通道) 其實是由14組不等的Lane構成的,資料傳輸速度 1.622.7 5.4 Gbps (含時鐘頻率 162270 540MHz),由於編碼 8b/10b;所以有效資料傳輸速度1.296, 2.16 4.32 Gbps/Lane (4Lane 可達 5.184, 8.64 17.28 Gbps) ,每組 Lane 都由成對(即兩條)的線路所構成,信號使用類似串列的差分技術(即通過兩條線路的電壓差值來表示二進位01),每組 Lane 的帶寬可達2.7Gbps4 組合計達到 10.8Gbps。在未來DisplayPort版本規劃中,VESA 還準備將帶寬提升一倍。

 
Auxiliary Channel (輔助通道) 負責內容之外的輔助資訊傳送,比如狀態資訊、操控命令、音頻等,屬低速的雙向通信,可以用來整合一些低速的周邊設備。 輔助通道帶寬爲 1Mbps,最高延遲僅爲 500us,可以直接作爲語音聊天、VoIP 和攝像頭影像等低帶寬資料的傳輸通道,另外它還能用作無延遲的遊戲控制和遙控的專用通道。因此借助輔通道,DisplyPort 可以輕而易舉地實現 HDMI 一線通的功能。不過,HDMI 只整合音頻和視頻,DisplayPort 則可擁有更多的功能,可對周邊設備進行最大程度的整合控制。


DisplayPort 採用點對點傳輸協定的微封包架構 (Micro-Packet Architecture) 系統,來支援音頻和 CEA-861B 資訊框架,其電氣介面與 PCI Express (PCI-E) 的物理層相似,能廣泛支援各種媒體鏈路而無需改變鏈路層。可支援14對的資料線傳輸,每對線的速率可固定在 1.6 Gbps 2.7 Gbps。這個不支援類比傳輸的“純數位介面”,還具備一個可反向同時作用的備用通道,以命令並控制功能,速率可達 1Mbps。在週邊元件的支援上。


DisplayPort 編碼技術使用了 ANSI 8B/10B 方式和嵌入式時鐘技術,這種編碼方案把一個 8 比特位元組編碼為兩個 10 比特字元,用於平衡高速傳輸的位元流中 1 0 的數量,以確保傳輸的精確性。由於時脈信號直接與視頻資料信號共混傳輸,如此就省去額外設置時脈線路的需要,不僅能節省傳輸對線 (Lane) 數量、降低 EMI,也能提高傳輸效率;且擁有成對的 AC 壓差介面,而 DVIHDMI 仍然擁有一條獨立的時脈線路,在 EMI (電磁幹擾)設計上難度較大。

Manchester II 編碼加時鐘
▲ANSI 8B/10B 字元轉換
相關網頁:

VESA DisplayPort 版本 (二)
VESA 延伸 DisplayPort 類型和規格 (四)

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