DisplayPort

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DisplayPort

DisplayPort-rid.jpg DisplayPort.svg

Tipo Connettore audio/video digitale
Informazioni storiche
Ideatore VESA
Data origine Maggio 2006
In produzione dal 2008 a oggi
Specifiche meccaniche
Inseribile a caldo
Esterno
Elettrico Segnalazione differenziale con accoppiamento AC[1], codifica ANSI8B/10B[2] per i Lane 0-3 e Manchester II per AUX CH.
Tensione massima 16,0 V
Corrente massima 500 mA
Segnale audio Opzionale, supportati fino a 8 canali audio a 24-bit non compressi a 192kHzchannel, 6.144 Mbit/s bit rate
Segnale video Opzionale, supporta una risoluzione massima di 3840×2400 (WQUXGA)
Segnale dati
Banda dati 1,62, 2,7 o 5,4 Gb/s per canale (lane) (in totale 6,48, 10,8 o 21,6 Gb/s) più 720 Mb/s per il canale AUX CH (per dati aggiuntivi)
Protocollo a pacchetto di 64 bit (mini-packet)
Cavo lunghezza massima di 15 metri per trasmissione video (almeno 1080p a 24 bpp, 50/60 Hz), 3 metri alla massima risoluzione. Il cavo può essere in rame o fibra ottica.
N° piedini 20 (versione esterna) o 32 (versione interna)
Connettore connettore esterno per computer, schede video e monitor ecc.
connettore interno fra in controller grafico e il display LCD integrato.
Piedinatura
DisplayPort Connector.svg
Connettore esterno presente su un dispositivo sorgente
Nome Descrizione
Pied. 1 ML_Lane 0(p) Segnale "vero" per Lane 0
Pied. 2 GND Massa
Pied. 3 ML_Lane 0(n) Segnale "complementare" per Lane 0
Pied. 4 ML_Lane 1(p) Segnale "vero" per Lane 1
Pied. 5 GND Massa
Pied. 6 ML_Lane 1(n) Segnale "complementare" per Lane 1
Pied. 7 ML_Lane 2(p) Segnale "vero" per Lane 2
Pied. 8 GND Massa
Pied. 9 ML_Lane 2(n) Segnale "complementare" per Lane 2
Pied. 10 ML_Lane 3(p) Segnale "vero" per Lane 3
Pied. 11 GND Massa
Pied. 12 ML_Lane 3(n) Segnale "complementare" per Lane 3
Pied. 13 GND Massa
Pied. 14 GND Massa
Pied. 15 AUX_CH(p) Segnale "vero" per canale ausiliario
Pied. 16 GND Massa
Pied. 17 AUX_CH(n) Segnale "complementare" per canale ausiliario
Pied. 18 Hot Plug Rilevamento Hot Plug
Pied. 19 DP_PWR Return Massa alimentazione connettore
Pied. 20 DP_PWR Alimentazione connettore
1) I piedini 13 e 14 possono essere connessi direttamente alla massa o tramite dei dispositivi (resistenze) di pulldown.

2) Questa è la piedinatura di un dispositivo sorgente, un dispositivo destinazione ha i canali Lane 0-3 in ordine inverso cioè il canale Lane 3 è collegato ai piedini 1 e 3 e Lane 0 ai piedini 10 e 12.

DisplayPort è uno standard di interfaccia video digitale promosso dalla Video Electronics Standards Association (VESA). Tale standard definisce una tipologia di connessione audio/video digitale destinata ad essere utilizzata principalmente nella connessione fra computer e monitor, o fra computer e sistemi Home Theater.

Lo standard, che è disponibile gratuitamente, è stato pubblicato per la prima volta nel maggio 2006; la versione 1.1a è stata approvata il 2 aprile 2007, mentre la versione attuale 1.2 è stata approvata il 22 dicembre 2009.

Generalità[modifica | modifica wikitesto]

Il collegamento principale (Main Link) del DisplayPort è organizzato in 1, 2 o 4 coppie di linee differenziali per i dati, che trasportano anche i segnali audio e clock, ciascuna delle quali raggiunge una velocità di trasmissione di 1.62, 2.7 o 5.4 Gbit/s. Il segnale video è codificato su 6 fino a 16 bit per canale cromatico. Un canale ausiliario bidirezionale alla velocità di 720 Mbit/s viene utilizzato per la gestione del canale principale usando gli standard VESA EDID (Extended Display Identification Data), VESA MCCS (Monitor Control Command Set) e VESA DPMS (Display Power Management Signaling). DisplayPort supporta una velocità complessiva di 21.6 Gbit/s ed una risoluzione WQUXGA (3840×2400) su cavi di lunghezza fino a 2 metri. Il segnale video non è compatibile con gli standard DVI o HDMI, ma le specifiche consentono comunque il passaggio trasparente dei segnali DVI/HDMI. Il protocollo di trasmissione dati di DisplayPort è basato su Micro-Packet, ed è quindi estendibile per aggiungere nuove funzionalità.

DisplayPort include opzionalmente il meccanismo di protezione DPCP (DisplayPort Content Protection) della AMD, e che usa la cifratura AES con chiave di 128-bit. È disponibile anche una completa autenticazione e generazione di chiavi di sessione (ogni sessione cifrata è indipendente). C'è anche una procedura di revoca delle autorizzazioni indipendente, come pure un meccanismo per verificare la prossimità di ricevitore e trasmettitore, in modo da impedire che gli utenti tentino di scavalcare le protezioni ritrasmettendo i dati ad altri dispositivi distanti e non autorizzati. Tutta questa sezione dello standard è però soggetta a licenza.

Le nuove funzionalità della versione 1.1 comprendono il supporto per l'HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection, ossia il meccasmi di protezione dei contenuti dell'HDMI) e per i cavi in fibra ottica in alternativa a quelli in rame, con possibilità di maggiori distanze fra sorgente e schermo senza degrado dell'immagine.[3]

Una preview dello standard DisplayPort 1.2 è stata mostrata alla Windows Hardware Engineering Conference (WinHEC) 2008 e al CES 2009 e la versione definitiva è stata approvata il 22 dicembre 2009. Il miglioramento più significativo è il raddoppiamento della banda dati che permette risoluzioni, frequenze d'aggiornamento e profondità di colore maggiori. Altre migliorie includono più flussi video indipendenti (connessione a cascata di più monitor), supporto al 3D stereoscopico, banda dati notevolmente aumentata per il canale AUX (da 1 Mbit/s a 720 Mbit/s) e l'inclusione nello standard del connettore Mini DisplayPort di Apple, più compatto e adatto a portatili e altri dispositivi di dimensioni contenute.[4][5]

DisplayPort si presenta come concorrente dell'HDMI, attualmente lo standard de facto di connessione digitale per i dispositivi Home Theater ad alta definizione di fascia superiore, e dell'UDI (Unified Display Interface), un'alternativa a basso costo dell'HDMI e del DVI, ma elettricamente compatibile con questi ultimi.[6]

Disponibilità commerciale[modifica | modifica wikitesto]

Apple ha integrato il proprio connettore Mini DisplayPort nella nuova famiglia di portatili unibody presentata il 14 ottobre 2008, prima che tale versione fosse inclusa nello standard VESA. Le specifiche di questa interfaccia sono state rilasciate gratuitamente proprio per velocizzarne l'adozione da parte di altri produttori e l'eventuale inclusione nella versione 1.2 dello standard.[7][8]

Vantaggi[modifica | modifica wikitesto]

  1. Trasporto dati basato su protocollo micro-packet
    • Semplice estendibilità dello standard
    • Supporto per flussi video multipli sulla stessa connessione fisica (dalla versione 1.2)
  2. Progettata per fornire connettività interna chip-to-chip
    • Può pilotare direttamente i pannelli video, eliminando la circuiteria di controllo e consentendo schermi più sottili ed economici.
    • Può rappresentare un sostituto per i collegamenti LVDS negli schermi dei notebook, con una interfaccia di collegamento unificata
  3. Consente la retrocompatibilità con una interfaccia DVI/HDMI singola linea (DVI/HDMI a doppia linea o VGA analogico richiedono convertitori attivi)
  4. Supporta sia la rappresentazione RGB che YCbCr (formati ITU-R BT.601 e BT.709)
  5. Il canale ausiliario può essere usato per i dati di touch-panel, collegamenti USB, telecamere, microfoni, ecc.
  6. Poche linee senza clock separato riducono le interferenze elettromagnetiche

Specifiche tecniche[modifica | modifica wikitesto]

  • Il collegamento principale a 21.6 Gbit/s supporta varie configurazioni di monitor ad alta risoluzione. Dalla versione 1.2 possono esserere collegati con un singolo cavo un monitor WQUXGA (3840×2400), 2 WQXGA (2560x1600) oppure 4 WUXGA (1920x1200).
  • Trasmissione dati con codifica 8b/10b.
  • Supporta Profondità di colore di 6, 8, 10, 12 e 16 bits per componente.
  • Massima capacità di banda su cavo di lunghezza fino a 2 metri.
  • Capacità di banda ridotta (risoluzione minima garantita 1080p a 24 bpp) su cavi fino a 15 metri.
  • Il tipo di connettore agevola l'inserzione alla cieca, mediante sola sensazione tattile.
  • Cifratura AES 128-bit DisplayPort Content Protection (DPCP), e supporto per la cifratura High-bandwidth Digital Content Protection (HDCP) a 40-bit (a partire dalla versione 1.1)
  • Supporto per connettori interni (pannelli LCD) ed esterni, per riduzione dei costi.

† Esempi di data rate richiesto a varie risoluzioni standard in Gbit/s:

Risoluzione × frame rate × profondità di colore CVT CVT-R CEA-861-E
1280 × 720 × 60 Hz × 24 bpp 1.79 1.54 1.78
1920 × 1080 × 60 Hz × 24 bpp 4.15 3.33 3.56
1920 × 1200 × 60 Hz × 30 bpp 5.81 4.62 -
2560 × 1600 × 60 Hz × 30 bpp 10.46 8.06 -
3840 × 2160 × 60 Hz × 30 bpp 21.39 16.00 -

Nota: bpp è il numero di bit per ogni pixel; per RGB e YCbCr 4:4:4, il valore di bpp è pari a tre volte il componente di bit per colore (bpc); per il sottocampionamento 4:2:2 YCbCr, il valore di bpp è pari al doppio di quello bpc.

Dual-mode[modifica | modifica wikitesto]

Dual-mode pin mapping
DisplayPort pins DVI 1.0/HDMI mode
Main Link Lane 0 TMDS Channel 2
Main Link Lane 1 TMDS Channel 1
Main Link Lane 2 TMDS Channel 0
Main Link Lane 3 TMDS Clock
AUX CH+ DDC Clock
AUX CH- DDC Data
DP_PWR DP_PWR
Hot Plug Detect Hot Plug Detect
Config 1 Cable Adaptor Detect
Config 2 CEC (HDMI only)

Dual-mode DisplayPort (conosciuto anche come DisplayPort++[9]) può emettere direttamente segnali di tipo HDMI single-link e DVI usando un adattatore passivo che adatta i connettori e i voltaggi.[10][11] Quando una circuiteria dual-mode rileva che è connesso un adattatore passivo DVI o HDMI, essa commuta alla modalità DVI/HDMI che usa il collegamento principale DisplayPort a quattro percorsi e il canale AUX per trasmettere tre segnali TMDS, un segnale di clock e il Display Data Channel. Le porte compatibili con il Dual-mode sono segnalate dal logo DP++: la maggior parte delle schede grafiche con uscite DisplayPort supporta questa modalità.

Nel gennio 2013, è stata rilasciata una nuova specifica VESA chiamata DisplayPort Dual-Mode Standard version 1.1 che porta le capacità dual-mode allo stesso livello del HDMI 1.4, permettendo quindi una velocità di clock TMDS di 300 MHz, risoluzione 4K e formati stereoscopici 3D. Gli adattatori passivi e le porte che supportano questa nuova banda saranno indicate come Type 2 e saranno retro-compatibili con le porte esistenti Type 1.[12]

Le specifiche per la DisplayPort 1.3 sono state rilasciate nel settembre 2014: il support dual-mode è stato aggiornato a HDMI 2.0 permettendo una ampiezza di banda di 14,4 Gbit/s e un pixel clock di 600 MHz.

Una importante limitazione del dual-mode è che può solo trasmettere un segnale DVI e HDMI solo single-link, dato che il numero di pin fisici nel connettore DP è insufficiente per trasportare una connessione dual-link. Per questa ragione, è necessario un convertitore attivo per una connessione DVI Dual-Link e per un video a componenti come una VGA. Alcuni di questi adattatori attivi possono affidarsi al filo a +3.3 V nel connettore DisplayPort per la conversione, mentre altri necessitano una alimentazione esterna che è spesso attinta da una porta USB.[13]

VESA prevede che la conversione in HDMI e DVI sarà infine effettuata da adattatori attivi che si comportano come dispositivi DisplayPort Sink, in modo da facilitare gli aggiornamenti alle specifiche più recenti di HDMI e DisplayPort e in modo di funzionare con HDMI dual-link, con connessioni DisplayPort con meno di 4 percorsi e con flussi DisplayPort multipli. Vale la pena notare che le specifiche DVI 1.0 sono state finalizzate nel 1999 e il consorzio DVI contemporaneamente sciolto, quindi è improbabile vedere nel futuro alcun tipo di aggiornamento alle caratteristiche dello standard DVI; similarmente, nonostante il connettore HDMI dual-link Type B sia definito nella specifiche HDMI, non è mai stato usato nella pratica.[senza fonte]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ L'accoppiamento AC permette a dispositivi di trasmissione e ricezione DisplayPort di avere differenti masse e voltaggi di riferimento. Questo permette un più facile ed economica migrazione ad esempio fra i processi costruttivi CMOS a 350 nm e 65 nm per microprocessori TCON (controller di sincronizzazione) dei pannelli LCD.
  2. ^ ANSI X3.230-1994,clause 11
  3. ^ (EN) Video Electronics Standards Association (VESA) Endorses Alternative to Copper Cables, Luxtera Inc., 17 aprile 2007. URL consultato il 5-4-2010.
  4. ^ DisplayPort 1.2 raddoppia la banda, Punto-Informatico.it, 11 gennaio 2010. URL consultato il 5-4-2010.
  5. ^ DisplayPort 1.2 includerà anche la versione mini realizzata da Apple, Macitynet.it, 14 gennaio 2009. URL consultato il 5-4-2010.
  6. ^ DisplayPort/DVI/HDMI Comparison table, VESA DisplayPort Standard v1.0 — Audioholics Home Theater Reviews and News.
  7. ^ (EN) Apple ponies up free Mini DisplayPort spec licenses, Engadget.com, 1 dicembre 2008. URL consultato il 6-4-2010.
  8. ^ (EN) Apple and the Mini DisplayPort, RoughlyDrafted Magazine, 21 ottobre 2008. URL consultato il 6-4-2010.
  9. ^ FAQ - Display Port, VESA. URL consultato il 4 novembre 2012.
  10. ^ FAQ Archive - DisplayPort, VESA. URL consultato il 22 agosto 2012.
  11. ^ DisplayPort Interoperability Guideline Version 1.1a, VESA, 5 febbraio 2009. URL consultato il 2 luglio 2010.
  12. ^ Introduces Updated Dual-Mode Standard for Higher Resolution Interoperability with HDMI Displays, VESA, 31 gennaio 2013. URL consultato il 10 novembre 2013.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

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