USB Type-C一統江湖的路究竟還要走多遠?

2021-02-24 手機技術資訊

本文轉載自「線纜行業朋友分享圈」

從2015年開始,USBType-C接口就非常火,越來越多的PC、筆記本電腦、平板電腦和智慧型手機均已經採用或者計劃這種接口設計,並誓言USBType-C要一統江湖,此背景下,我們目前使用和信賴的VGA,DVI,HDMI,Displayport,Thunderbolt,MHL,等音視頻接口是否會坐以待斃,今天我們一起來看看這個紛爭的音視頻接口的江湖,並一起探討USBType-C一統江湖的路究竟還要走多遠?

小知識分享:以下提到的VESA組織是一個公開的組織,任何公司如果有意願都可以加入,而且該組織是不收會員公司許可費的,建議大家申請加入,可以及時獲取最新的音視頻產品資訊及最新產品標準規範,普及個行業小知識,大家可能了解HDMI協會,USB協會,但是作為DP系列為主導的視頻電子標準協會VESA是一家自1989年創立以來,一直致力於制訂並推廣顯示相關標準的非盈利國際組織,總部設立於加利福尼亞州的Milpitas;高清數字顯示接口標DisplayPort贏得了AMD、Intel、NVIDIA、戴爾、惠普、聯想、飛利浦、三星、AOC等業界巨頭的支持, VESA作為一個全球性的行業聯盟,目前已經擁有超過250家會員單位,VESA會員構成以晶片廠商為主,其次是顯示器廠商,以及線纜、連接器廠商,使命是開發促進和支持所有廠商以及經過認證的互操作產品構成的生態體系,促進整個電子行業的發展.

第一陣營:DislayPort 的應對之法.(合作共贏,你中有我,我中有你)

2015年初VESA(視頻電子標準協會)發布了DislayPort標準1.4版本,在USB Type-C和USB 3.1標準發布並且更廣泛地應用後,DsiplayPort Alt Mode被集成到最新的USB Type-C上(貌似是合作共贏),成為了VESA和USB推廣小組共同的目標……想在Type-C中集成8K視頻傳輸功能?現在可以了.


第二陣營:Thunderbolt 的應對之法.(搭便車的行為,推動Thunderbolt 持續

2016年6月3日,Intel正式公布了Thunderbolt 3接口規範,該接口需要佔用4條PCI-E 3.0通道,傳輸速率可達40Gbps,為了跟USB接口競爭,Intel主導研發了Thunderbolt接口,但它並沒有得到普及,只有蘋果Mac電腦以及少數高端主板才支持該接口,而且相關外設的價格非常昂貴,Thunderbolt 3接口能支持雙4K4096×216060Hz顯示器輸出,且提供更強的供電能力,可給設備提供15W電力。如果是專門用來充電的話,最高能支持100W供電。

令人吃驚的是,Thunderbolt 3接口居然和USBType-C一模一樣,而且兼容USB 3.1標準。這麼做的好處相當明顯,未來USB Type-C設備可直接插在Thunderbolt3接口上使用,這顯然會帶動Thunderbolt 3接口的發展。(貌似是搭便車的行為


第三陣營:MHL 的應對之法.(合作共贏,你中有我,我中有你)

11月17日,MHL聯盟與USB推廣小組USB 3.0 Promoter Group正式發布了支持USB Type-C規範的MHL Alternate Mode(Alt Mode)。MHL Alternate Mode是MHL,LLC為MHL1、2和3規範發布的一個補充特性,全面支持1、2、3規範,它能讓設備通過USB Type-C連接器傳輸MHL信號(同步傳輸未壓縮的音視頻、數據和同步充電功能)。該補充協議包含了USB Type-C轉HDMI Type A連接線、USB Type-C協議轉換適配器和支持MHL Alt Mode的MHL的擴展塢.

支持USB Type-CMHL Alt Mode會在何時進入大眾市場?

2015年會出現支持USB Type-C的設備,這類設備會在2017年大規模增長,所以MHL Alt Mode也會在2017年得到廣泛應用.


第四陣營:HDMI的妥協換來自身業務的保留.

HDMI接口、家庭視屏系統的霸主,開放握手協議,支持TYPE C TO HDMI協議,並更新最新的2.1版本

HDMI,英文全稱是High Definition Multimedia Interface,中文名稱是高清晰多媒體接口的縮寫。2002年4月,Hitachi(日立)、Panasonic(松下)、PHILIPS (飛利浦)、SONY(索尼)、THOMSON(湯姆遜)、TOSHIBA(東芝)和Silicon Image七家公司聯合組成HDMI組織。HDMI能高品質地傳輸未經壓縮的高清視頻和多聲道音頻數據,最高數據傳輸速度為10.2Gbps。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。HDMI1.3不僅可以滿足目前最高畫質1440P的解析度,還能支持DVD Audio等最先進的數字音頻格式,支持八聲道96kHz或立體聲192kHz數碼音頻傳送,而且只用一條HDMI線連接,免除數字音頻接線。同時HDMI標準所具備的額外空間可以應用在日後升級的音視頻格式中。足以應付一個1080p的視頻和一個8聲道的音頻信號。而因為一個1080p的視頻和一個8聲道的音頻信號需求少於4GB/s,因此HDMI還有很大餘量。這允許它可以用一個電纜分別連接DVD播放器,接收器和PRR。此外HDMI支持EDID、DDC2B,因此具有HDMI的設備具有「即插即用」的特點,信號源和顯示設備之間會自動進行「協商」,自動選擇最合適的視頻/音頻格式.

自從HDMI Forum 正式推出了最新 HDMI 2.1 版早期規範,就宣告我們的8K數據時代來臨!

為了完美實現新的HDMI 2.1 規範,傳輸線纜規格需要再一次變革,標準的傳輸速率需要達到48Gbps,充足的帶寬以確保更高幀速率和色域的內容傳輸.早前的 HDMI 1.4版為10.2Gbps,目前較為廣泛的 HDMI 2.0是16GbpsHDMI 2.0b 最低18Gpbs,這些數字與 HDMI 2.1 的 48Gbps 相比都遠遠落後,而且根本沒法相容.

HDMI 2.1 與 2.0 版最大的差別在於,新版本支持 8K@60fps 內容的傳輸,8K 解析度可能對你太遙遠,不過 HDMI 2.1 標準也增強了 4K 解析度輸出,現在已經升級支持4K@120fps 內容的傳輸,除了對圖像質量影響最大的解析度之外,另一個明顯的區別就在於 HDR 高動態範圍的改進,新的HDMI 2.1標準增加了對動態HDR元數據的支持,可以讓內容製作商對每一幀圖像的色彩,對比度,以及亮度進行控制,事實上, 動態HDR並不是HMDI2.1 新標準針對遊戲應用所支持的唯一功能。該新標準還將支持遊戲模式動態刷新率(game mode variable refresh rate)即GM VRR,除了上面所提到的功能,HDMI 2.1 標準可支持eARC – 支持基於對象的多通道音頻格式.

HDMI 2.1 48G連接線所增加的帶寬將用於超高清解析度如4K120fps, 8K100/120fps, 10K100/120fps等格式視頻傳輸,並增加了刷新率,增加的帶寬同樣對支持最新的色域起到關鍵作用,例如BT.2020 (Rec. 2020) 以及10位,12位甚至是更先進的無壓縮16位色彩。

至於在音頻方面的相關改進,ARC 音頻回傳功能升級為更好的 eARC,增加對環繞音效格式如 Dolby Atmos 或 DTS: X 的支持。無論如何,這一系列的改進,將意味著未來內容呈現效果將迎來全新的變革.

相關應對訊息匯總:

HDMI接口、家庭視屏系統的霸主,DP接口(免授權)、 PC或顯示器端的寵兒,MHL接口、皇親國戚,是基於HDMI陣營的高速複合應用接口,相關應用已在市售商品,家電上看到.Thunderbolt接口、是FireWire的升級版本,是英特爾研發和支持的一種標準,戴爾的XPS產品線和惠普的Elite x2平板,蘋果的MAC系列,而在未來,光纖版的Thunderbolt承諾帶來最高100Gbps的速度.故其為未來唯一可以和USB TYPE C競爭的競爭對手,Type-C的USB接口、取代前代的因手機、平板、電腦及其他周邊設備型號不同而產生多樣版本的USB Type-A和Type-B,Type-C支持更快速的10Gbps USB 3.1 gen 2 spec.

相比在家庭視頻系統中更多被採用的HDMI接口,DP轉戰於更多PC或顯示器端採用的USB連接口,這是一個在市場競爭上更明智或可行的做法,產品設計越來越簡潔、緊湊,消費電子產品的接口會更加精減整合,如果將來的趨勢是一個接口打天下,這個接口就是USB Type-C.

假設USB與Thunderbolt之間的競爭態勢沒有太大的改變,USB未來所面臨的最大挑戰莫過於——那些具備相同能力,但可以無線運行的技術,在許多方面,我們已經開始可以藉助無線技術來滿足某些USB才能完成的需求了,雲端同步服務可以將郵件、聯繫人、日程表、文件和媒體等資料在所有設備之間同步更新,藍牙、NFC、Wi-Fi Direct和AirDrop都能成為取代USB進行文件傳輸技術途徑,Miracast和AirPlay也能讓設備與電視進行無線連接,支持Wi-Fi的印表機甚至是Wi-Fi相機和存儲卡在今天也是平常不過的事物了。

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