1. Широкий выбор видео разъемов на ЖК мониторах
2. D-Sub и DVI: стандартные разъемы для ПК
3. Три цифровых разъема нового поколения
4. HDMI - новый цифровой стандарт, совместимый с видео высокой четкости
5. DisplayPort - новый конкурент HDMI, который будет называться преемником DVI
6. Лицензионные сборы за внедрение HDMI и DisplayPort
7. D-терминал и компонентное видео: аналоговые видеоинтерфейсы, совместимые с видеосигналами HD
8. S-Video и Composite video: аналоговые видеоинтерфейсы стандартного качества
9. USB-порт в качестве видеоинтерфейса

Опубликовано 29 января 2016 г.

В следующей статье мы рассмотрим внимательно видео разъемы, используемые в ЖК-мониторах. С появлением разъемов нового поколения все больше и больше ЖК-мониторов предлагают различные типы входных сигналов. Качество изображения и простота использования во многом зависят от того, насколько хорошо пользователь знает особенности каждого разъема и способен их сознательно использовать при подключении внешних устройств к монитору.

Примечание: следующий текст был подготовлен на основе перевода на английский язык японской статьи « Курс IT Media LCD Display II, часть 2», опубликованной 16 декабря 2008 года. Copyright 2011 ITmedia Inc. В перевод на английский язык добавлена ​​информация о разъеме Mini DisplayPort.

Широкий выбор видео разъемов на ЖК мониторах

Растущая популярность устройств с высоким разрешением означает, что ЖК-мониторы оснащены все большим количеством различных типов видео разъемов. Многие пользователи, вероятно, столкнулись с дилеммой, что и как подключать к монитору, который предлагает различные типы входных сигналов. В этой статье мы рассмотрим каждый из самых популярных видео разъемов по одному. Для начала давайте посмотрим на доступные варианты:

Входные разъемы монитора FlexScan EV3237

Разъемы ЖК-мониторов, предназначенных для работы с ПК, можно разделить на две группы: аналоговые разъемы, то есть остаток времени ЭЛТ-монитора, и более новые цифровые разъемы. В случае аналоговых разъемов необходимо преобразовывать цифровые сигналы внутри компьютера в аналоговые сигналы и преобразовывать аналоговые сигналы обратно в цифровой формат с помощью ЖК-монитора, принимающего сигнал. Этот процесс может вызвать ухудшение качества изображения (на него также влияет качество используемого пути аналого-цифрового преобразования). Цифровые разъемы обеспечивают лучшее качество изображения, поскольку они передают цифровые сигналы без преобразования или модификации.

Разъемы ЖК-монитора также могут быть разделены из-за подключенных к ним устройств: они обычно являются входами для ПК или входами для аудио-видео устройств (AV). Пять наиболее распространенных компьютерных входных разъемов: D-Sub (для аналоговых подключений), DVI-D (для цифровых подключений), DVI-I (как для аналоговых, так и цифровых подключений), а также HDMI и DisplayPort , которые представляют разъемы нового поколения для цифровые соединения. Новые адаптеры принимают и отправляют видеосигналы с ПК и ЖК-мониторов с помощью разъема USB.

В свою очередь, самые популярные разъемы для аудио-видео устройств включают композитное видео , S- Video , компонентное видео , D1 - 5 и HDMI . Все они (кроме нового стандарта HDMI) используют аналоговые соединения. Как и для входов ПК, цифровое соединение HDMI обычно обеспечивает лучшее качество изображения с аудио-видео устройства, чем аналоговые соединения.

Стоит помнить, что хотя стандарт HDMI был создан для аудио-видео устройств, он также поддерживает ПК. Порты HDMI некоторых ЖК-мониторов официально поддерживают сигнал ПК, в то время как другие - независимо от того, позволяют ли они физически разрешать ввод с ПК - официально не поддерживают его.

Сигнал ПК AV-сигнал Digital DisplayPort, Mini DisplayPort, DVI-D, DVI-I, HDMI HDMI аналоговый D-Sub, DVI-I D1 - 5, компонентный, S-Video, композитный

D-Sub и DVI: стандартные разъемы для ПК

В настоящее время два основных разъема для компьютерных сред - D-Sub и DVI .

Разъем D-Sub, также известный как миниатюрный D-Sub, используется не только для отображения изображений. Его также можно использовать в качестве разъема последовательного порта, параллельного порта, SCSI и других (количество контактов зависит от разъема). Тем не менее, эти стандарты сегодня очень редки в персональных компьютерах, и их функции перешли в стандарт USB.

Когда порт D-Sub функционирует в качестве разъема для монитора, он также называется портом VGA (VGA - это аналоговый стандарт, используемый в течение многих лет). Затем это разъем DE-15 с 15 контактами в трех рядах, который часто называют 15-контактным разъемом mini-D-Sub или 15-контактным разъемом D-Sub (в некоторых разъемах неиспользуемые контакты не используются). D-Sub в настоящее время является наиболее часто используемым разъемом для мониторов, совместимым с огромным количеством компьютеров и ЖК-мониторов.

Стандарт DVI (цифровой визуальный интерфейс) использует один из трех типов разъемов: DVI-D для цифровых подключений, DVI-A для аналоговых подключений и DVI-I для обоих типов подключений. Аналоговый разъем DVI-A широко не используется и не имеет значения при выборе монитора.

Стоит помнить, что существует два типа популярных цифровых подключений DVI-D: одноканальное и двухканальное. Одноканальное соединение DVI-D позволяет отображать разрешение до 1920 × 1200 пикселей (WUXGA). Для более высоких разрешений (например, 2560 × 1600 пикселей) требуется двухканальное соединение DVI-D, которое обеспечивает удвоенную пропускную способность одиночной линии (7,4 Гбит / с или более). Двухканальное подключение DVI-D возможно только в том случае, если вход DVI-D на ЖК-мониторе, выход DVI-D на ПК и кабель DVI-D совместимы со стандартом двухканального DVI-D.

Другой стандарт DVI, DVI-I , может использоваться как для цифрового, так и для аналогового подключения, в зависимости от используемого кабеля монитора. Поскольку аналоговый сигнал DVI-I совместим со стандартом D-Sub, можно создать аналоговое соединение, используя кабель монитора с разъемом D-Sub на одной стороне и разъемом DVI-I на другой. В зависимости от кабеля и разъемов на ПК и ЖК-мониторе иногда можно использовать адаптер для подключения разъема DVI-I к разъему D-Sub.

Некоторое время назад использовались контрольные кабели с разъемами DVI-I с обеих сторон, но сегодня они встречаются редко. Они вышли из употребления, потому что их конфигурация затрудняла определение, было ли соединение аналоговым или цифровым, что приводило к частым техническим проблемам. Если и компьютер, и ЖК-монитор имеют разъемы DVI-I, лучше всего избегать ошибок, создавая цифровое соединение с помощью кабеля DVI-D.

Три цифровых разъема нового поколения

Последние цифровые стандарты, которые недавно приобрели популярность, это HDMI (мультимедийный интерфейс высокой четкости), DisplayPort и Mini DisplayPort . Все три позволяют осуществлять цифровую передачу аудио- и видеосигналов по одному кабелю, а также гарантируют простоту эксплуатации (подключение и отключение).

Разъемы HDMI, DisplayPort и Mini DisplayPort напоминают форму разъема USB типа A (например, как на ПК). У них нет винтов, что, с одной стороны, облегчает их быстрое переключение, а с другой стороны, легче отсоединить кабель по ошибке (например, после того, как вы зацепили его рукой).

Стандарты HDMI, DisplayPort и Mini DisplayPort также совместимы с HDCP, технологией защиты авторских прав на цифровой контент, которая разрешает устройства ввода и вывода перед отображением видео.

Другое преимущество заключается в том, что видеосигналы в стандартах HDMI, DisplayPort и Mini DisplayPort можно свободно преобразовывать в цифровой интерфейс ПК и обратно в стандарт DVI-D. Подходящий преобразовательный адаптер или кабель позволяет получать или отправлять видеосигнал с или на DVI-D, HDMI, DisplayPort или Mini DisplayPort. К сожалению, этот метод все еще не совершенен, и в некоторых случаях устройства ввода и вывода оказываются несовместимыми (видеоизображение не отображается).

Хотя стандарты HDMI, DisplayPort и Mini DisplayPort позволяют передавать аудио- и видеосигналы одним кабелем, стандарт DVI-D может передавать только видеосигналы и требует отдельных портов ввода-вывода и кабелей для аудиосигналов. По этой причине при преобразовании между стандартами DVI-D и HDMI, DisplayPort или Mini DisplayPort по одному кабелю может передаваться только видеосигнал (некоторые устройства могут передавать звук со стороны DVI через соответствующий адаптер).

Давайте подробнее рассмотрим технологии HDMI и DisplayPort.

HDMI - новый цифровой стандарт, совместимый с видео высокой четкости

Стандарт HDMI - теперь широко используемый в таких устройствах, как телевизоры и рекордеры - был создан в декабре 2002 года компаниями Sony, Toshiba, Thomson Multimedia, Panasonic (ранее Matsushita), Hitachi и Philips в сотрудничестве с американским производителем полупроводников Silicon Image. Видеосигналы HDMI основаны на стандарте DVI-D, цифровом интерфейсе RGB, используемом в ПК, к которому были добавлены функции управления звуком и цифровыми правами (DRM). Стандарт HDMI был создан как цифровой аудио и видео интерфейс для использования в бытовой электронике и аудиовизуальном оборудовании.

При обсуждении стандарта HDMI невозможно не упомянуть различия в функциональности между его отдельными версиями. Существенные расхождения возникают, особенно между версиями HDMI до 1.2a включительно и версиями от 1.3 и выше.

Наиболее важные различия представлены в таблицах ниже.

Все версии HDMI имеют обратную совместимость друг с другом, поэтому аудио- и видеосигналы можно легко принимать и передавать, даже если устройство вывода совместимо с версией 1.3 или более поздней, а устройство ввода - с версией 1.2a или более ранней. Однако обратите внимание, что если устройство вывода использует функции, доступные только начиная с версии 1.3, они не будут доступны на устройстве ввода, совместимом с HDMI версии 1.2a или более ранней.

Хотя версия HDMI 1.3 обеспечивает возможность поддержки таких стандартов, как xvYCC и Deep Color, что позволяет отображать более 24-битных цветов, не все устройства используют его. На практике номер версии HDMI, например, 1.3, указывает только теоретические технические характеристики, и каждый производитель решает, какие функции сделать доступными для конкретных продуктов. В результате даже устройство, совместимое со стандартом HDMI 1.3a, может не иметь всех функций, поддерживаемых в версии 1.3a.

Основные функции отдельных версий HDMI (1)ВерсияДата введенияРазрешениеполосы пропусканияРазрешениеПодсчеткадровГлубина цвета ЦветовоепространствоВход / выход для ПК

1.0 1.0 Декабрь 2002 165 МГц / 4.95 Гбит / с 1080p 60 Гц 24 бита YCr-Cb - 1.1 Май 2004 г. 165 МГц / 4,95 Гбит / с 1080p 60 Гц 24 бита YCr-Cb - 1.2 августа 2005 г. 165 МГц / 4,95 Гбит / с 1080p 60 Гц 24 бита YCr-Cb, RGB C 1,2a декабрь 2005 г. 165 МГц / 4,95 Гбит / с 1080p 60 Гц 24 бита YCr-Cb, sRGB ⃝ 1,3 июня 2006 г. 340 МГц / 10,2 Гбит / с 1440p (2560 x 1440 пикселей) 120 Гц 24 бита, 30/36/48 бит (Deep Color ) YCr-Cb, sRGB, xvYCC ⃝ 1,3a, b, c ноябрь 2006 г. 340 МГц / 10,2 Гбит / с, 1440p (2560 x 1440 пикселей), 120 Гц, 24 бита, 30/36/48 бит (Deep Color), YCr- Cb, sRGB, xvYCC ⃝ 1.4a, b, c Май 2009 г. 340 МГц / 10,2 Гбит / с 2160p (4096 x 2160 пикселей) 24 Гц 24 бита, 30/36/48 бит (Deep Color) YCr-Cb, sRGB , xvYCC ⃝ 2.0 сентября 2013 г. 600 МГц / 18 Гбит / с 2160p (4096 x 2160 пикселей) 60 Гц 24 бита, 30/36/48 бит w (Deep Color) YCr-Cb, sRGB, xvYCC ⃝ Основные функции отдельных версий HDMI (2) Версия PCM (192 кГц / 24 бита, 8 каналов) Dolby Digital DTS DVD-аудио SACD Dolby TrueHD, DTS-HD Master Audio CEC (1) Июль Синхронизация (2) Мини-разъем 1.0 ⃝ - - - - - - 1.1 ⃝ ⃝ ⃝ - - - - - 1.2 ⃝ ⃝ ⃝ ⃝ - - - - 1.2a ⃝ ⃝ ⃝ ⃝ - ⃝ - - 1.3 ⃝ ⃝ ⃝ ⃝ 1.3 ⃝ ⃝ ⃝ 1.3a, b, c ⃝ ⃝ ⃝ ⃝ ⃝ ⃝ (добавленная функция) ⃝ ⃝ 1.4a, b ⃝ ⃝ ⃝ ⃝ ⃝ (добавленная функция) ⃝ ⃝ 2.0 ⃝ ⃝ ⃝ ⃝ ⃝ (добавленная функция) ⃝ ⃝

1. CEC (Consumer Electronics Control) - сигнал, используемый для управления устройствами, связывающимися через HDMI, используемый, среди прочего, в технологиях Aquos Familink от Sharp, Regzalink от Toshiba и Viera Link от Panasonic.
2. Lip Sync - функция автоматической синхронизации аудио и видео сигналов.

DisplayPort - новый конкурент HDMI, который будет называться преемником DVI

Стандарт DisplayPort , официально утвержденный в мае 2006 года, впервые был представлен в мае 2005 года американской ассоциацией VESA (Ассоциация стандартов видеоэлектроники), которая разрабатывает стандарты для компьютерных интерфейсов. VESA в основном принадлежит производителям и мониторам ПК, и продвигаемый ими стандарт DisplayPort направлен на замену стандартов DVI и D-Sub в качестве интерфейса ПК. Однако нет никаких противопоказаний для использования DisplayPort также в аудио-видео аппаратуре.

DisplayPort 1.0 предлагает максимальную скорость передачи 10,8 Гбит / с, поддержку разрешений до 2560 × 2048 пикселей и более, 48 бит глубины цвета (16 бит на RGB) и максимальную частоту обновления 120 Гц (120 кадров в секунду). Поэтому основные характеристики этого стандарта очень похожи на спецификации HDMI. Однако, в отличие от HDMI, в котором передача тактового сигнала и видеосигналов RGB осуществляется раздельно, в DisplayPort все аудио- и видеосигналы отправляются на целевое устройство через одно последовательное соединение, разделенное на так называемые. «Микро-кармана» (единицы передачи).

Стандартный DisplayPort 1.2 поддерживает разрешения:

- 3840 x 2160 пикселей на один дисплей
- 2560 x 1600 пикселей для двух дисплеев
- 1920 x 1600 пикселей при частоте 240 кадров в секунду
- 1920 x 1600 пикселей для четырех мониторов

Стандартный DisplayPort 1.3 будет поддерживать разрешение до 8 К (8192 × 4320)

DisplayPort - это последовательный интерфейс, такой как PCI Express, который генерирует тактовые импульсы из данных вместо внешних тактовых сигналов, поэтому можно легко увеличить скорость передачи данных и добавлять функции. Кроме того, DisplayPort использует конфигурацию, в которой ЖК-монитор работает напрямую, что уменьшает количество компонентов. Еще одним преимуществом DisplayPort является возможность отправлять сигналы на расстояние до 15 метров.

В стандарте DisplayPort страница вывода определяется как исходное устройство, а страница ввода - как устройство синхронизации. Связь между источником и устройством синхронизации позволяет автоматически регулировать оптимальное разрешение, глубину цвета и частоту обновления передачи. Аудио- и видеоданные могут передаваться по комбинации одиночных, двойных или четырехканальных каналов со скоростью 1,62 Гбит / с или 2,7 Гбит / с. Минимальная конфигурация - один канал со скоростью 1,62 Гбит / с, а максимальная - четыре канала со скоростью 2,7 Гбит / с (всего 10,8 Гбит / с).

При синхронизации устройств важны аудиоформаты и другие поддерживаемые ими параметры. Для аудио требуется совместимость с 16-битным линейным PCM (32 / 44,1 / 48 кГц). Поддержка других форматов не является обязательной, но DisplayPort совместим с высококачественными аудиоформатами, такими как Dolby TrueHD и DTS HD. Для цветных данных требуется совместимость со стандартами RGB, YCbCr (4: 2: 2) и YCbCr (4: 4: 4).

ЖК-монитор EIZO ColorEdge CG318-4K 31,1 "со встроенными портами DisplayPort

Лицензионные сборы за внедрение HDMI и DisplayPort

Важным отличием стандартов HDMI и DisplayPort являются лицензионные сборы. За внедрение HDMI в свое устройство производитель должен платить 10 тысяч долларов в год, тогда как за внедрение HDCP требуется плата в размере 15 тысяч долларов в год. Очевидно, что это влечет за собой значительные затраты для производителей. Если розничная цена конечного продукта отражает затраты на лицензию, понесенные производителем, разница также будет ощущаться средним пользователем. Более распространенным примером является кабель HDMI, который также поставляется с лицензионной платой, которая завышает его цену по сравнению с другими аудио-видео кабелями. Тем не менее, роялти не являются единственным фактором, который влияет на цены устройств - также включают требования к качеству.

Стандарт DisplayPort не требует каких-либо дополнительных сборов, кроме лицензии HDCP, поэтому он более выгоден для производителей. Развитие массового производства может привести к дальнейшему падению цен на продукты с таким интерфейсом, что пойдет на пользу обычным пользователям. Тем не менее, HDMI по-прежнему остается самым популярным цифровым стандартом для аудио-видео техники и игровых приставок. Кажется маловероятным, что DisplayPort - даже стандартизированный производителями ПК - занял свое место. Однако это не меняет того факта, что все больше графических карт для компьютеров и устройств (включая MacBook) поддерживаются DisplayPort. Это позволяет предположить, что популяризация этого стандарта будет продолжена.

D-терминал и компонентное видео: аналоговые видеоинтерфейсы, совместимые с видеосигналами HD

Среди видеоинтерфейсов есть стандарты D-Terminal и Component video . В обоих случаях видеосигнал идентичен и состоит из трех компонентов: Y для яркости и синхронизации, Pb (Cb) для разности между синим и Y и Pr (Cr) для разности между красным и Y. Вместе они известны как компонентный видеосигнал. Характерной особенностью этой технологии является возможность принимать и передавать аналоговые видеосигналы в высоком качестве, исключая процесс разделения и объединения видеосигнала.

Компонентный видеовход имеет отдельный слот с цветовой кодировкой для каждого из трех типов видеосигнала: зеленый для Y, синий для Pb (Cb) и красный для Pr (Cr). В большинстве случаев совместимы форматы видео 480i, 480p, 720p и 1080i (разъемы Y, Cb и Cr поддерживают формат видео 480i, а видео форматы Y, Pb и Pr имеют более высокое качество видео).

Хотя компонентные видеопорты предлагают лучшее качество сигнала, чем большинство других аналоговых видеовходов, они также имеют некоторые недостатки, включая более сложные соединения (обусловленные наличием трех разъемов вместо одного) и повышенные требования к памяти для устройств, оборудованных такими портами. Кроме того, компонентные видеовходы не позволяют передавать сигналы управления. В Японии широко используется стандарт D-Terminal, созданный организацией JEITA (Японская ассоциация электроники и информационных технологий), в которой были предложены решения для уменьшения вышеуказанных проблем.

D-терминал объединяет три компонента компонентного видеосигнала в одном кабеле, а также поддерживает управляющий сигнал для определения линий сканирования, метода сканирования и формата изображения. Интересно, что название «D-Terminal» происходит от формы разъема, который напоминает букву D, а не от слова «digital» - сигналы, посылаемые D-Terminal, являются аналоговыми.

В таблице ниже показаны типы разъемов D-Terminal (D1 - 5) и соответствующие форматы видео. Хотя многие продукты имеют разъемы D5, совместимые с видеосигналами 1080p, это не указано в официальном стандарте JEITA.

Типы разъемов D-Terminal и соответствующие форматы видео480i

(720 x 480 пикселей / чересстрочный) 480p
(720 x 480 пикселей / без чересстрочной развертки) 1080i
(1920 x 1080 пикселей / чересстрочный) 720p
(1280 x 720 пикселей / без чересстрочной развертки) 1080p
(1920 x 1080 пикселей / без чересстрочной развертки) D1 - - - - - D2 ⃝ ⃝ - - - D3 ⃝ ⃝ D - - D4 ⃝ ⃝ ⃝ ⃝ - D5 ⃝ ⃝ ⃝ ⃝ ⃝

Сравнение изображений, полученных в стандартах Компонентного видео и D-Terminal, показывает, что Компонентное видео позволяет добиться лучшего качества. Некоторые утверждают, что разница становится еще более очевидной при использовании более длинных кабелей.

S-Video и Composite video: аналоговые видеоинтерфейсы стандартного качества

Следующие два типа видеопортов - это S-Video и Composite . В обоих случаях компоненты (яркость и цвет), которые составляют композитный видеосигнал, используются для воспроизведения видеоизображения. Порт композитного видео передает сигнал без каких-либо изменений, а порт S-Video разделяет его на компоненты (яркость и цвет) во время передачи сигнала. Для разделения и объединения компонентов требуется меньше обработки, поэтому порт S-Video обеспечивает более высокое качество изображения, чем порт Composite.

Существует два типа портов S-Video: порт S1 может идентифицировать видео в формате 4: 3 и 16: 9, а порт S2 может идентифицировать видеоизображение в виде почтового ящика с черными полосами сверху и снизу для отображения изображения 16: 9 на мониторе. с соотношением сторон 4: 3. Устройство, которое принимает видеосигнал в формате 16: 9 или в формате почтового ящика, масштабируется и отображает изображение в правильных пропорциях.

Порты S-Video и Composite поддерживают видеоизображения до стандарта NTSC (480i). В будущем они, вероятно, будут постепенно прекращаться, и их использование будет ограничено приложениями, которые требуют подключения к более старому видеооборудованию, например, кассетным проигрывателям VHS или видеокамерам.

Аналоговые видеоинтерфейсы (включая D-терминал и компонентное видео) можно расположить в порядке от стандарта, обеспечивающего наилучшее качество изображения, до стандарта, дающего худшее качество изображения: это компонентное видео, D-терминал, S-Video, композитное видео.

USB-порт в качестве видеоинтерфейса

Наконец, давайте вернемся к разъемам, используемым в ПК. Некоторые из новых устройств используют порты USB для отображения изображения с компьютера. Хотя стандарт USB не предназначался в качестве интерфейса для отображения изображения, возникла необходимость в новом способе создания конфигураций с несколькими мониторами (особенно для ноутбуков и дешевых нетбуков), который был бы проще, чем тот, в котором используется кабель D-Sub.

Большинство этих типов устройств являются адаптерами, которые с одной стороны подключаются к ПК через порт USB, а с другой стороны имеют выходы DVI-D или DVI-I для подключения к ЖК-мониторам. После установки драйвера компьютер распознает адаптер как адаптер монитора. Пользователь может создать конфигурацию с несколькими мониторами в Windows, запустив второй монитор, подключенный к адаптеру. В этом случае качество соединения не является идеальным и не подходит для пользователей, которым требуется быстрый отклик - при подключении через адаптер могут возникать задержки при движениях мыши и вводиться символы на клавиатуре.

Небольшое количество доступных на рынке ЖК-мониторов используют USB в качестве входного видеоинтерфейса, который позволяет отображать изображение с экрана компьютера через USB-соединение между компьютером и монитором. Мониторы, предлагающие эту опцию, отлично подходят для работы с ноутбуками и нетбуками, поскольку они позволяют использовать ноутбуки, подключенные к большим ЖК-мониторам в офисе или дома, а затем просто отсоединить один USB-кабель, положить ноутбук в сумку и взять его с собой.

Вернуться в начало

Похожие

Комментарии