Эволюция видеопортов в ноутбуках

Dmitry Panasenko написал(а) к All в Feb 11 20:39:36 по местному времени:

Ave(te), All!

Решил отфорвардить, так как текст - этакий faq по видеопортам.

=============================================================================
* Forwarded by Dmitry Panasenko (2:5015/115)
* Area : RU.COMPUTERRA (RU.COMPUTERRA)
* From : News Robot, 2:5030/1256 (Четверг Январь 27 2011 08:21)
* To : All
* Subj : Эволюция видеопортов в ноутбуках
=============================================================================

Компьютерра
___________________________________________________________________

Эволюция видеопортов в ноутбуках

Опубликовано: 26.01.2011, 22:27

Автор: Олег Нечай

Даже сегодня во вполне современных лэптопах можно встретить давно устаревший
аналоговый видеовыход VGA (D-Sub 15) - совсем недавно его было вполне
достаточно чтобы подключить ноут к проектору для показа какой-нибудь
презентации в power point. Стремительное распространение цифрового видео
высокой чёткости и дисплеев с большими разрешением и диагональю сделало
востребованными цифровые интерфейсы. В результате даже недорогие лэптопы стали
снабжаться портами dvi и hdmi, а впоследствии и displayport, благодаря которым
ноутбук может выступать в роли источника видео высокой чёткости даже для самой
"крутой" двухметровой "плазмы". Впрочем, обо всём по порядку.


Один из самых старых компьютерных видеоразъёмов, появившийся ещё в 1987 году.
Первоначально он предназначался для вывода аналогового RGB-сигнала на
ЭЛТ-монитор с разрешением до 640 х 480 точек (VGA) и поддержкой всего 256
цветов. Со временем алгоритмы передачи сигналов совершенствовались, но сам
разъём оставался тем же самым. На сегодняшний день к D-Sub 15 можно подключать
жидкокристаллические мониторы с разрешением до 2560 х 1600 пикселей и
24-битной глубиной цвета, то есть с 16,7 миллиона оттенков.

Отказ от ЭЛТ-мониторов с аналоговым способом формирования изображения и
переход к цифровым жидкокристаллическим дисплеям сделал нецелесообразным
дальнейшее развитие аналогового интерфейса. К тому же при подключении к нему
ЖК-экранов требуется двойное преобразование сигнала (из цифры в аналог в
видеокарте и из аналога в цифру в мониторе), что не лучшим образом сказывается
на качестве картинки.

Разъём VGA до сих пор устанавливается на многих десктопных системных платах со
встроенным видео, а также в некоторых портативных компьютерах. Однако в конце
2010 года компании intel, amd, dell, lg, lenovo и samsung выступили с
заявлением, что к 2015 году полностью откажутся от использования этого порта в
своей продукции. Число новых моделей техники с разъёмом VGA должно снизиться
уже в текущем году.


Аналоговый видеоинтерфейс, полностью вышедший из употребления в ноутбуках,
сегодня применяется в некоторых десктопных видеокартах для вывода видеосигнала
на телевизор или видеопроектор, а также для ввода сигнала с видеомагнитофона
или другого аналогового источника.

В отличие от композитного, где для передачи сигнала используется один
коаксиальный кабель, в S-Video (Separate video) сигналы яркости и цветности
передаются по двум независимым линиям, что обеспечивает повышенную чёткость и
улучшенную цветопередачу.

Стандартный разъём s-video - четырехштырьковый mini-din, устанавливавшийся в
телевизорах, проекторах и прочей бытовой электронике. Семиштырьковый S-Video
использовался в компьютерных видеокартах и в ноутбуках. Дополнительные
контакты служили для передачи композитного видео cvbs и компонентного сигнала
RGB - переходники обычно входят в комплект карты. Девятиштырьковые разъёмы
применяются в графических ускорителях, оснащённых видеовходом (VIVO) и
позволяющих оцифровывать сигнал с внешних аналоговых источников.


Цифровой интерфейс, разработанный в 1999 году, уже стал самым распространённым
цифровым видеовыходом в графических ускорителях настольных компьютеров. При
этом dvi не прижился в ноутбуках - просто по причине своей громоздкости: такой
разъём примерно вдвое шире, чем VGA; к тому же он не вписывается в дизайн
подавляющего большинства лэптопов.

Тем не менее, он изредка встречается в ноутбуках, поэтому стоит упомянуть о
его разновидностях. В большинстве случаев в лэптопы устанавливается порт
DVI-I, обеспечивающий передачу как цифрового, так и аналогового (через
переходник) видеосигнала. Разъём DVI-D передаёт исключительно цифровой сигнал
- внешне он отличается тем, что у него отсутствуют четыре дополнительных
контактных гнезда в стороне от основного массива контактов.

DVI c одной цифровой линией (Single Link DVI) состоит из четырех витых пар
(красный, зелёный, синий и CLOCK) и обеспечивает передачу изображения с
разрешением до 1920 х 1080 пикселей (3,7 Гбит/с). Для подключения, к примеру,
30-дюймового ЖК-монитора с разрешением до 2560 х 1600 точек необходим DVI c
двумя линиями (DUAL LINK, 7,4 Гбит/с). Эти разъёмы тоже несложно отличить: у
single link отсутствует шесть средних контактов. В некоторых ноутбуках apple в
своё время использовались нестандартные порты Mini-DVI и Micro-DVI собственной
разработки этой компании.

Максимальная длина кабеля DVI зависит от разрешения: чем оно меньше, тем
длиннее может быть провод. Например, кабель длиной до 4,5 метра обеспечивает
разрешение до 1920 х 1200 пикселей, а для передачи изображения 1280 х 1024
точек можно воспользоваться "шнурком" длиной до 15 метров. Для отправки
сигнала на большие расстояния (до 61 метра) используют специальные усилители.


Универсальный цифровой интерфейс, способный передавать цифровой видеосигнал
высокой четкости и многоканальный цифровой звук, был представлен в 2002 году.
Изначально hdmi, поддерживающий технологию защиты от копирования hdcp, был
ориентирован на бытовую аудиовидеотехнику, в частности, на плоскопанельные
плазменные и жидкокристаллические панели, цифровые плееры и многоканальные
ресиверы. В бытовой и компьютерное технике этот интерфейс начал широко
применяться в 2005 году, после выхода версии 1.2, в которой он избавился от
обычных для новых разработок "детских болезней".

В настоящее время в бытовой и компьютерной технике наиболее распространена
версия 1.3, в части оборудования используются также более свежие 1.4 и 1.4а.
По сравнению с 1.2, в версии 1.3 максимальная пропускная способность шины
увеличилась с 165 до 340 МГц, что позволяет передавать видео с высоким
разрешением и несжатый многоканальный звук 7.1 24 бит/192 кГц, в том числе
новых форматов Dolby НD и DTS-НD. Скорость потока выросла с 4,95 до 10,2
Гбит/с, из которых до 8,16 Гбит/с приходится на видеосигнал, а 36,86 Мбит/с -
на звук. Предусмотрена передача уже не 24-, а 30-, 36- и 48-битного цвета
(1,073 млрд, 68,71 млрд и 281,5 трлн оттенков), а максимальное разрешение при
24-битной глубине цвета достигает 2560х1600 точек с прогрессивной развёрткой.

В 2009 году была одобрена спецификация НDMI 1.4, отличающаяся от 1.3
встроенным двунаправленным ethernet-каналом 100 Мбит/с, который позволяет
передавать видео, звук и данные по сетевому протоколу, а также реверсивным
аудиоканалом, упрощающим коммутацию техники. К примеру, в случае с НDMI 1.3,
если телевизор подключён одним кабелем к bd/dvd-проигрывателю через
AV-ресивер, то для воспроизведения звука с телевизионного тюнера через ресивер
необходимо использовать ещё один кабель. Стандарт 1.4 позволяет передавать эти
разные аудиосигналы в обоих направлениях через один кабель. Наконец, появилась
поддержка видео высокого разрешения до 4K-2K с разрешениями 3840 Ч 2160
(24/25/30 Гц) и 4096 Ч 2160 точек (30 Гц).

Хотя стандарт 1.4 уже предусматривал передачу 3D-изображения с разрешением до
1080p, в версии 1.4a (март 2010 года) поддержка "объёмного" видеосигнала была
улучшена. В частности, в число обязательных 3D-форматов были добавлены
телевизионные вещательные форматы SIDE-BY-SIDE НORIZONTAL (1080I) и
top-and-bottom (720p и 1080p), видеоформат frame packing (1080p) для
проигрывателей Blu-ray и формат Frame Packing (720p) для игровых приставок.

Стандарт предусматривает четыре типа разъемов НDMI: Type A c 19 контактами,
электрически совместимый с DVI-D SINGLE LINK, TYPE B с 29 контактами,
совместимый с dvi-d dual link (пока не применяется), type c с 19 контактами -
уменьшенный порт для установки в портативных устройствах, и Type D -
миниатюрный 19-контактный разъём, по размерам сравнимый с MICRO-USB. В
ноутбуках обычно используется полноразмерный разъём type a.

Как и в случае с dvi, допустимая длина кабеля зависит от поддерживаемого
разрешения. Заявленные характеристики полностью реализуются с кабелем длиной
до 5 метров, со специальными удлинителями возможна передача сигнала через
кабели длиной до 50 метров, а при использовании оптоволокна - на расстояние
более 100 метров.


Самый молодой и перспективный универсальный интерфейс для передачи цифрового
видео и звука, появившийся в 2006 году. Текущая версия 1.2 утверждена vesa в
декабре 2009 года. Создавался в качестве альтернативы НDMI, за который просят
лицензионные отчисления (от 4 до 15 центов за устройство). В отличие от него,
displayport не облагается никакими сборами.

Этот стандарт изначально ориентирован на компьютеры и предназначается для
подключения к ней мониторов, а также домашней аудиовидеотехники. При этом, как
и в случае с НDMI, поддерживается технология НDCP, препятствующая
несанкционированному копированию цифрового контента. Предусмотрена и
собственная система защиты контента dpcp c 128-битным шифрованием aes.

Первоначально пропускная способность шины составляла до 10,8 Гбит/с
(разрешение до 2560 x 1600 пикселей на одном мониторе), в версии 1.2 она была
увеличена вдвое до 21,6 Гбит/с при использовании кабеля длиной до 3 метров
(разрешение до 3840 х 2400 точек на одном мониторе (60 Гц), до 2560 х 1600
пикселей на двух или до 1920 х 1080 точек - на четырёх). Благодаря расширению
канала появилась поддержка 3D-видео. Максимально допустимая длина кабеля без
усилителей составляет 15 метров.

В настоящее время существуют два типа разъёмов: полноразмерный DISPLAYPORT и
уменьшенный mini displayport, разработанный компанией apple и используемый
пока только в компьютерах этой фирмы (за очень редким исключением).

Тенденция очевидна: устаревшие аналоговые интерфейсы уходят в прошлое, а их
место занимают универсальные скоростные цифровые шины. НDMI и DISPLAYPORT
способны одновременно передавать видео высокого разрешения, в том числе
3D-видео, и многоканальный звук на любые современные телевизоры, проекторы и
аудиосистемы. Очевидно, что в ближайшем будущем именно они будут самыми
востребованными интерфейсами, но в перспективе, конечно, на смену им придут
скоростные беспроводные интерфейсы.


___________________________________________________________________

Оригинал статьи на http://pda.computerra.ru/?action=article&id=589873

[http://pda.computerra.ru/?action=sec...ion_id=28037]: - Блог "Компьютерры-Онлайн" - Ноутбуки - Технологии

-+-
+ Origin: by_Rain 19/11-2007g. (2:5030/1256)
=============================================================================


Tibi et igni, vale! Dmitry "Dev" Panasenko

---