HDMI音频/视频接口标准无处不在:电视、机顶盒、媒体流处理器、蓝光播放器、A/V接收器、游戏机、摄像机、数码相机,甚至一些智能手机。您还可以在大多数消费型台式机和笔记本电脑中找到HDMI输出端口,以及在许多一体机上找到输入端口,以支持游戏机或机顶盒与内部显示器一起使用。
鉴于HDMI无处不在,你可能已经忘记了另一个数字音频/视频标准:DisplayPort。尽管你会在大多数独立显卡、Mac和商用笔记本电脑上发现它与HDMI并驾齐驱,但它在消费类PC中并不常见。它在消费电子设备中也是罕见的母鸡牙齿。
HDMI和DisplayPort都可以将高清晰度数字视频和高分辨率音频从源设备传输到显示器,所以你可能会想:有什么不同?在HDMI如此普遍的情况下,你为什么会想要DisplayPort?而USB Type-C端口又是如何融入画面中的呢?我们将回答这些问题和更多问题,但首先,我们将讲述这两个标准是如何产生的,以及哪些实体控制它们。
HDMI和DisplayPort原点
HDMI(高清晰度多媒体接口)规范是由日立、松下、飞利浦、Silicon Image、索尼和东芝六家消费电子巨头在2002年构思的。今天,硅像公司的全资子公司HDMI授权有限责任公司控制着规格,但大约80多家供应商是HDMI论坛的成员。无论是不是会员,制造商必须为在其产品中包含HDMI而支付版税。他们当然会将成本转嫁给你。
DisplayPort规范是由视频电子标准协会(VESA)开发的(并仍受其控制),VESA是从AMD到ZIPS公司的一个大型制造商联盟,几乎所有这些制造商都属于HDMI论坛。你可能以前听说过VESA这个名字,因为它与视频有关。例如,大多数电视制造商都遵守该组织的壁挂式标准。
DisplayPort于2006年首次亮相,作为取代两个主要用于计算机显示器的旧标准的努力的一部分:VGA(视频图形阵列,1987年首次引入的模拟接口)和DVI(数字视频接口,1999年引入)。DisplayPort是一款免版税的产品,但HDMI领先四年的竞争非常激烈。它在个人电脑领域取得了最大的进展,个人电脑的技术周期更短,显示需求往往更大。
HDMI和DisplayPort功能
HDMI最近修订为2.1a版,能够支持高达48Gbps的比特率。VESA甚至最近发布了DisplayPort 2.1,它可以处理高达80Gbps的原始吞吐量。然而,目前许多设备都不支持DisplayPort 2.1,而使其一些功能可选的HDMI 2.1a仍在采用中。这并不是说这很重要-DisplayPort 2.1更像是2.0规范的收紧,而HDMI 2.1a只是增加了对高动态范围显示的改进支持。
正如你从上面和下面的图片中看到的,HDMI和DisplayPort在过去的几年里都极大地拓宽了他们的管道。
在实际应用方面,HDMI和DisplayPort很相似,业界在很大程度上将它们视为互补标准。事实上,HDMI 2.1a提供了VESA的Display Stream Compression。DisplayPort的原始规格当然更令人印象深刻,但HDMI的能力对于主流音频/视频市场来说一直是绰绰有余的。
请注意,这两种标准都可以通过适配器和适配器电缆驱动较旧的显示器类型:HDMI到VGA和DVI;DisplayPort到VGA、DVI和HDMI。这两个标准也是向后兼容的,回退到连接中使用的最旧版本。
下面的图表显示了每个标准的主要功能和规格。您可以右击并打开图像的新选项卡,以展开到可读的大小。
HDMI和DisplayPort做同样的事情,但方式非常不同,而且每个都有独特的功能。HDMI明确支持用于控制整个A/V设置的CEC(消费电子控制),并且HDMI电缆可以传输以太网信息。以太网需要特制的电缆,如下面的电缆部分所述。DisplayPort通过辅助通道支持CEC,但由于DisplayPort在消费电子世界的微弱足迹,它很少实现。
在HDMI和DisplayPort上使用多个显示器
这两种标准之间最大的实际区别可能是,DisplayPort可以驱动四个菊花链连接的显示器,而HDMI只能驱动两个,而后者的实现极其稀少。
请注意,上述每秒48Gbps和80Gbps分别是原始HDMI 2.1a和DisplayPort传输速度。DisplayPort 2.1有四个通道,可传输约77.37Gbps(每通道19.34Gbps)的实际数据,而DisplayPort 1.4a可传输32.4Gbps(每通道6.48Gbps)。HDMI 2.0提供14.4Gbps,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超高清分辨率)*24bpp(8位色深)*60fps(刷新率)。
将标准的总数据速率除以您的结果,看看DisplayPort在该分辨率下可以使用多少个显示器。在KV音频有一个方便的计算器,尽管它错误地将每单元(亚像素)的位数识别为颜色深度场中的每像素位数。(8bpc=24bpp等)。给你一个概念,DisplayPort 1.4a和2.1可以驱动四个菊花链4K超高清显示器,具有8位色深和60赫兹的刷新率。你需要更新的10位(30bpp)颜色标准–或者使用DSC(显示流压缩)。
或者,使用HDMI论坛中显示分辨率及其近似带宽的图表。这些与DisplayPort大致相关。
HDMI和DisplayPort上的HDR支持
这两种标准都支持HDR(高动态范围),具有更宽的亮度和色域,但HDMI 2.0x只支持静态元数据(HDR10),而HDMI 2.1和DisplayPort 1.4a/2.1都支持动态元数据(HDR10+等)。
静态元数据意味着电视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在整个视频中发送,并允许进行更精细的调整。Dolby Vision嵌入到较旧的流协议中,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192赫兹/24位音频,但使用HDMI时,只能通过单一电缆连接。这对于有高清音频播放器和A/V接收器的高分辨率音频爱好者来说是很好的。但为了将音频从电视调谐器传递或从连接到电视的设备传递到A/V接收器,HDMI 1.4和2.0使用ARC(音频返回通道),它被限制为两个通道44.1赫兹/16位未压缩音频。
ARC支持高度压缩的5.1环绕声,但未压缩的5.1和7.1音频以及高达192 kHz/24位的采样率现在可以通过HDMI2.1‘S eARC(增强型ARC)标准实现。
DisplayPort 1.4和更高版本没有这样的问题,如果您需要这样的设置,它可以将未压缩的7.1、192赫兹/24位音频传输到多达四个显示器。以前的版本仅在单个显示器或接收器上支持此功能。
HDMI接口
HDMI接口有19个针脚,最常见的有三种尺寸:A型(标准)、C型(迷你)和D型(微型)。其中,A类是你在电视、蓝光播放器、音棒和其他大型音频/视频组件上可以找到的;C类通常是在较小的设备上找到的,比如Dash摄像头;你通常会在手机和平板电脑上遇到D类。第四类HDMI连接器,类型E,用于汽车应用。
大多数HDMI连接器依靠摩擦来固定,尽管一些供应商开发了专有的锁定机制,旨在防止电缆松动。
DisplayPort接口
DisplayPort接口有20个针脚,有两种尺寸可供选择:DisplayPort和Mini DisplayPort(后者是微软Surface Pro平板电脑以及苹果采用USB Type-C/迅雷3之前的Mac电脑的首选端口)。在亚马逊上找一个。有趣的是,英特尔的迅雷接口使用迷你DisplayPort接口进行PCIe通信,但它也可以用作DisplayPort端口。
大多数全尺寸DisplayPort连接器都有锁定机制,尽管官方规范并不要求这样做。
解释HDMI电缆
关于HDMI电缆需要了解的一件事是,虽然有布局规范(例如,数量或导线、引脚连接等),并且电缆类型是3类(不需要屏蔽的双绞线),但对于电缆结构中使用的材料没有规范。因此,根据HDMI授权有限责任公司的说法,HDMI信号也可以通过CAT5或CAT6电缆(最大分辨率为1080p)或光纤电缆传输。与此同时,带有信号放大电路的有源电缆可以更长更细(最高可达130英尺,而无源电缆为65英尺)。当被迫进行艰难的弯曲时,较细的电缆不太可能发生故障。
这一切都很好,但对于用户来说,哪些电缆可以与哪些设备兼容,这确实有点搅乱了局面。如果你想要一个标志,有一个测试和认证计划,但早期过度建造的电缆很可能适用于更新的标准;即更高的分辨率和颜色深度。
目前有三种带宽标准和标识,每种标准和标识都有不同的变体,它们会重新分配两条线路来传输以太网。这包括HDMI 2.1规格的新超级电缆。
标准HDMI电缆:仅为720p和1080i分辨率的视频提供足够的带宽。以太网变种可以传输100 Mbps。
高速HDMI电缆:适用于高达2160p(4K或4K超高清),但刷新率仅为24 hz。同样,以太网变种的传输速率为100 Mbps。
超高速HDMI电缆:这些电缆能够传输HDMI 2.1a的完整48Gbps,这是良好的8K,8K超高清,以及10K的风格,如果视频是压缩的。由于三根电线已被重新分配任务,这可能会向替补席发送一些较小的电缆。根据HDMI论坛的功能表,以太网电缆的变种保持在100 Mbps。
我们已经使用了许多时代的HDMI电缆,没有遇到任何问题,包括传输4K超高清信号的无源25英尺电缆。也就是说,8K可能会有所不同,也可能不会。结果是,你应该在新设备上试用你拥有的电缆,只有在遇到问题时才进行升级。(如果事实证明您确实需要升级,您可以咨询我们的HDMI电缆建议以获得什么。)
DisplayPort缆线说明
DisplayPort电缆的情况要简单一些,因为只有一种基本的5米(16英尺)电缆设计,只有两个接口:全接口和迷你接口;但与HDMI一样,有类型和认证级别,如下所示。
RBR DisplayPort电缆(降低比特率)6.48 Gbps(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
再说一次,在你选择更贵的东西之前,先试一试你的电缆,无论它有没有标签。此外,实际经验表明,根据分辨率的不同,VESA的长度规格非常保守。
有源铜DisplayPort电缆从DisplayPort连接器获取电力,以操作嵌入在连接器中的信号放大器,而且它们可能比无源电缆长得多。
DisplayPort规范中的20号针脚用于为迅雷供电,最初与DisplayPort一起使用。然而,它引起了问题,如果不是连接器,它就会从电缆上掉下来。这就是为什么有迅雷和DisplayPort两种电缆,而不是一种类型的原因。较旧的未经认证的DisplayPort电缆可能连接了针脚20。小心使用它们,或者把它们卖给安装了迅雷系统的人。
至于电缆的长度,你能用的最短的就是最好的。在很长的一段时间内都需要主动,但在开发的这一点上,你会发现要出售的东西是一个很好的迹象。再说一次,最新标准的故事还没有写出来,所以在尝试了你的旧电缆后,买一条带有合适标志的电缆。
USB-C是未来吗?
当USB 3.1出现时,一个新的、更新的连接器的必然标准也被引入:USB Type-C,或USB-C(因为它已经被USB实施者论坛正式命名)。这是一件好事,因为一种名为“备用模式”的功能允许C类端口和电缆用于其他传输协议,包括迅雷、DisplayPort、MHL(用于手机的移动高清链接)、VirtualLink(用于VR耳机)和HDMI。
然而,到目前为止,ernate模式几乎只用于Thunderbolt(嵌入了DisplayPort)、DisplayPort,当然还有USB。替代模式的HDMI虽然可以使用,但还没有大规模出现。
行业领袖很少扮演人类的冠军;然而,如果有一天他们都以特别好的心情醒来,也许你所有的消费电子产品和计算机供应商都会决定一种电缆类型。这对你的钱包和环境都有好处。
请注意,DisplayPort 2.1和HDMI 2.1a可能会受到限制,因为最新的USB规范只允许80Gbps的带宽。(不过,它仍然支持高达8K、60fps的分辨率。)
现在哪种显示界面最好?
从技术上讲,DisplayPort听起来像是HDMI令人敬畏的老大哥,但在一般的实际应用中,HDMI很容易站得住脚。如果你指的是电视、A/V接收器等,以及预算计算,那么你99.9%的时间都会得到HDMI,而且它已经足够了。
另一方面,如果你希望创建一个强大的显示器设置(即使用高分辨率和高刷新率的显示器),那么你就可以使用DisplayPort了。这通常需要独立显卡,但随着人们越来越多地接受USB Type-C端口作为标准,DisplayPort有望在市场的所有领域变得更加广泛。
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