當計算機已經上了「雲」,當阿凡達中的畫面成為「現實」,當裸眼3D已經常伴你我生活的左右……這些科技讓我們的生活翻天覆地的同時,視頻接口也在悄然的進行革新。從1987年CRT時代的VGA,到2012年三星的MHL,視頻接口也讓顯示設備變得更加精彩。但是這些接口的區別何在,它們的歷史由來、前世今生您了解多少呢?
在顯示技術發展的熱火朝天的同時,顯示器接口也在發生著翻天覆地的變化。數十年間,顯示器接口從第一代的VGA到現在最新的MHL,經過了幾大步的變革。目前市面上主流的顯示器接口種類繁多,其中的設計與功能也存在非常大的差異,體現了顯示器行業步步發展的軌跡。不同接口間的搭配組合造就了顯示器擁有不一樣的特長和優勢,差異化的功能給予消費者更多的選擇。
目前的液晶顯示器產品中,主要配備了九種接口類型,它們分別為D-Sub(VGA)接口、DVI(DVI-D、DVI-I等)接口、HDMI(目前主要為HDMI 1.3、HDMI 1.4等)接口、DisplayPort接口、USB(2.0或 3.0)接口、色差接口、分量接口和S端子接口。和剛剛問世的MHL接口。而這些接口可以駁接不同應用範疇的設備,因此每個接口或多或少都會有用戶在使用。
消費者目前正在使用的顯示器接口調查結果
不久前我們針對這些視頻接口的用戶使用度進行了市場調查,從調查結果中筆者發現,DVI接口是目前最為用戶所熟悉、使用率最高的。這個結果是否預示著「元老級」接口VGA已經瀕臨淘汰?而新晉的MHL接口能否成為傳統接口的取代者?接下來,筆者就為您一一解答。
●視頻接口的元老
VGA(Video Graphics Array)是IBM在1987年隨PS/2機一起推出的一種視頻傳輸標準,具有解析度高、顯示速率快、顏色豐富等優點。提起這款接口,還要追溯到CRT時代。由於設計製造上的原因,CRT顯示器只能接受模擬信號輸入,最基本的包含R\G\B\H\V(分別為紅、綠、藍、行、場)5個分量,不管以何種類型的接口接入,其信號中至少包含以上這5個分量。
元老級接口D-Sub樣式展示
VGA接口(即D-Sub接口)共15針,分為3排,每排5針,接口為D字型,用於傳送模擬信號。VGA有著成熟的製造工藝、較寬的使用範圍,它是模擬信號傳輸中最常見到的一種埠,佔據了所有顯示器、電視和投影機等產品必配備的接口份額,因此它的受眾面非常廣泛,擁有絕大部分視頻設備的支持。
D-Sub傳輸線樣式展示
但是在模擬系統中,信號一旦被轉換為數據流,顯示器通常就需要進行適當的調節及幀比率調整,通常為60Hz。在縮放過程中,由模擬信號到數位訊號轉換過程產生的信號退化可能會被放大。此外,不標準的圖形控制卡、電纜的屏蔽性差以及連接器質量低劣也會降低信號的性能,導致整個數據轉換過程的誤差,引起圖像質量的降低。因此,不論技術多麼成熟,VGA接口局限性非常大。
●DVI接口能夠高速傳輸數位訊號
DVI接口是1998年9月,在Intel開發者論壇上成立的數字顯示工作小組(Digital Display Working Group簡稱DDWG)發明的一種高速傳輸數位訊號的技術,有DVI-A、DVI-D和DVI-I三種不同的接口形式。DVI-D只有數字接口,DVI-I有數字和模擬接口,目前應用主要以這種接口為主。 DVI接口免去了計算機與顯示器之間數/模、模/數的繁瑣轉換,降低了圖像細節的損失。
各種DVI接口示意圖
DVI-A其實就是VGA接口標準,只是換湯不換藥而已。DVI-A這種規格的接口類型在市面上已經不多見了。而在DVI-D和DVI-I這兩種規格中,又再分為「雙通道」和「單通道」兩種類型。我們平時見到的都是單通道版的,雙通道版的成本很高,因此只有部分設備才使用。
DVI-D(左側)和DVI-I(右側)數字接口
DVI-D埠用於傳送數位訊號,它是真正意義上的數位訊號接口,也是大家最常見的接口。DVI-I埠用於傳送兼容信號,通過接口上活躍針腳定義的不同來傳送模擬或數位訊號,其中還分為單通道和雙通道兩種。
●DVI接口的缺憾之處
常見的DVI接口都是18針的,如果顯示器低於23英寸規格的話,使用18針DVI完全沒有問題,可是,當傳輸的畫面信號1920×1080解析度,或者是3D畫面信號的時候,就必須使用24針的DVI數據線,這樣才能夠保證高帶寬的傳輸速度。
18針(上方)和24針(下方)DVI-D數據線
雖然說相比VGA接口,DVI接口在帶寬和穩定性方面均有非常優秀的表現,但是它同樣存在著致命的劣勢,比如傳輸線纜只有在5米以內才能保證信號不缺失;接口的體積過大不利於輸出設備的小型化、輕薄化。
通過DVI接口輸出的文字
DVI接口考慮的對象是PC,對於PS3、Xbox360、高清播放器、藍光播放機、平板電視的兼容能力一般。與此同時,它只支持8bit的RGB信號傳輸,不能讓廣色域的顯示終端發揮最佳性能。另外,DVI接口只能傳輸圖像信號,對於數字音頻信號的支持完全沒有考慮。
●HDMI接口符合高清時代標準
由於種種缺陷,DVI接口已經不能更好的滿足整個行業的發展需要。為了更好的能滿足未來高清視頻行業發展的接口技術,2002年4月,日立、松下、飛利浦、Silicon Image、索尼、湯姆遜、東芝等7家公司共同組建了HDMI高清多媒體接口接口組織HDMI Founders(HDMI論壇),開始著手制定一種符合高清時代標準的全新數位化視頻/音頻接口技術。
HDMI傳輸線樣式展示
HDMI founders在2002年12月9日正式發布了HDMI 1.0版標準,標誌著HDMI技術正式進入歷史舞臺。 HDMI的英文全稱是「High Definition Multimedia Interface」,中文的意思是高清晰度多媒體接口。
明基全球首款配有HDMI接口的24英寸液晶FP241W
HDMI接口可以提供高達5Gbps的數據傳輸帶寬,可以傳送無壓縮的音頻信號及高解析度視頻信號。同時無需在信號傳送前進行數/模或者模/數轉換,可以保證最高質量的影音信號傳送。目前的HDMI接口劃分為1.1、1.2、1.2A、1.3、1.3A、1.4版本。在眾多版本中,1.3版和最新推出的1.4版本是最受推崇的。
各種HDMI接口
1.3標準的HDMI是在2006年6月誕生的,該標準將傳輸信號的帶寬擴展至5Gbps,它在傳輸一個1080p高清視頻信號和無損音頻信號的同時,帶寬還有很大餘量。同時HDMI 1.3接口也是目前絕大多數液晶顯示器所配備的HDMI接口規格,最為驚喜的事,目前HDMI接口在應用製造方面已經不再收取昂貴的專利等費用,降低了產品生產的成本。
●最新1.4版HDMI的優勢
隨著科技的發展和消費者需求的多樣,HDMI接口也在不斷的創新。因此HDMI 1.4標準出現在我們面前。HDMI1.4規格的高清線材具備七大特色功能,而對於顯示器產品而言,有三種功能最值得稱道。此規格將家用3D系統的輸入/輸出部分加以標準化,規範的解析度最高達到雙通道1080p。另外,1.4版新規格讓HDMI設備可支持四倍於1080p解析度的HD解析度。
1.4版新規格支持4000×2K解析度,使得HDMI界面得以用許多數字影院所採用的同等標準解析度的內容傳輸。而HDMI技術還可支持專為數字攝像機設計的色彩空間。具有HDMI功能的顯示設備在可支持sYCC601、Adobe RGB與AdobeYCC601後,連接數字攝像機時即可顯示更為正確的逼真色彩。
一根HDMI可以取代掉下面多少根線纜呢?
HDMI接口的出現不僅讓顯示設備提供了高質量、高帶寬的輸出途徑,體驗更真實的高清影音;從此不用再忍受連接複雜的各種線纜像蜘蛛網一樣纏繞在一起,讓傳統色差、AV複合接口徹底下崗。
●DP接口功能十分強大
DisplayPort顯示接口(簡稱DP)可以說是DVI的繼任者,支持單通道、單向、四線路連接,數據傳輸率10.8Gbps,足以傳送未經壓縮的視頻和相關音頻。同時還支持1Mbps的雙向輔助通道,供設備控制之用,此外,DP接口還支持8位和10位顏色。在數據傳輸上,DP接口使用的是「micro-packetised」格式。
DisplayPort傳輸線樣式展示
根據設計,DisplayPort既支持外置顯示連接,也支持內置顯示連接。VESA(視頻電子標準協會)希望筆記本廠商不僅使用DisplayPort連接獨立顯示器,也能使用它來直接連接液晶顯示屏和主板,方便筆記本的升級。為此,DP接口設計得非常小巧,既方便筆記本的使用,也允許顯卡配置多個接口。
DisplayPort接口樣式展示
與消費電子領域內的HDCP類似,DisplayPort也可以通過128位AES加密實現對HD視頻數據的拷貝保護。事實上,VESA也盯緊了消費電子市場,聲稱DisplayPort同樣可以很方便地連接電視、DVD播放器等設備。DP接口的支持者有戴爾、惠普、聯想、飛利浦等。
●新型MHL接口讓行動裝置變PC
從2011年開始,智能可攜式行動裝置的數量呈爆發式的增長,極速的席捲著整個IT市場的份額。而它們與傳統顯示設備之間的連接和數據轉移功能也在不斷的發展和進步。由於智能可攜式行動裝置的體積有限,在與液晶顯示器連接的時候非常不方便,因此顯示器業界推出了「MHL」接口,即移動高清連接技術。
MHL連接線
MHL接口是由移動高清連接技術聯盟(MHL Consortium)推出的直接連接移動手機或可攜式電子消費產品(CE)和高清晰度電視(HDTV)的接口。它一端的外形與HDMI接口相同,另一端則與手機端接口完全一樣。MHL接口不僅能夠成為行動裝置和顯示器之間的數據連接,同時還能為行動裝置充電。
MHL接口能夠直接給手機充電,這是非常實用的功能
MHL接口夠將行動裝置中的視頻信號與音頻信號同時傳輸到外接顯示設備上,不需要經過任何的設置,對於用戶來說非常便利。而隨著智能行動裝置的娛樂性和功能性越來越強大,它所包含的數據內容也是堪稱一個小型的計算機。只要選擇好外接的顯示器,就能夠輕鬆簡單的進行一些應用的操作了。
●便捷與簡單是視頻接口需要改進的方向
當雲計算、裸眼3D等高端的科技名詞越來越多的充斥在消費者生活中的時候,人們急切的希望能通過身邊常見的IT產品,親手操作式的去感受科技對生活的推動。無論是已經逐步被淘汰的VGA,還是能夠高速傳輸數位訊號DVI,無論是為消費者打開顯示器高清標準新格局的HDMI,還是內置和外接功能都十分強大的DP接口。一直到今年緊扣智能行動裝置的MHL,顯示器視頻接口更新換代的腳步從未停止。
視頻接口的改變讓我們對未來產生了更多遐想。
2012年註定是智能行動裝置大爆發的一年,在經過了2011年試水便得到巨大反響之後,在今年智能行動裝置的數量肯定會急劇的增加,而顯示器與其之間的駁接是否直接便捷,便成為了廣大消費者會考慮的一點。因此,MHL接口會隨著行動裝置的蓬勃而得到最大的發展機會。在今年乃至未來相當長的一段時間,MHL都將成為顯示器接口中的領跑者。
在未來一段時間內,顯示器視頻接口的發展還需要更為專業全面的技術進行支撐。而在詳細了解了視頻接口的發展史之後,我們也對未來市場產生了更多可能的遐想。考慮到便利性是IT行業發展的一個大趨勢,也許未來的視頻接口不再區分這麼多詳細的功能分支,成為一個集以上各種接口優勢的大整合接口,真正的做到消費者所期待的方便與簡單。