Разъем d sub что это такое

VGA (D-Sub) — что это за интерфейс, виды, особенности, плюсы и минусы разъема

VGA (D-Sub) — один из самых популярных разъемов за всю историю цифровой техники. Данный стандарт используется в электронных устройствах, появлявшихся в продаже еще тридцать лет назад и по сей день. Пусть данный разъем уже не может называться прогрессивным, но его все еще легко встретить в различных мониторах, видеокартах и других электронных приборах.

D-Sub (D-subminiature) представляет собой аналоговый пятнадцатиконтактный разъем. Как правило, он используется для подключения компьютера или ноутбука к монитору.

В VGA (Video Graphics Array) используется построчная передача видеосигнала. Когда происходит изменение уровня яркости, то одновременно осуществляется снижение или повышение напряжения. Причем сигнальное напряжение может варьироваться от 0,7 до 1 В. Если рассматривать ЭЛТ-мониторы, в которых чаще всего размещаются разъемы VGA, то в них меняется показатель интенсивности луча, создаваемого электронной пушкой. В результате таких действий на дисплее происходит изменение яркости.

Что касается разницы между VGA и D-Sub, то ее просто нет, потому что речь идет об одном и том же разъеме DE15. Это 15-штыревой разъем, где каждый канал отвечает за определенные функции. Стоит отметить, что по своему внешнему виду VGA действительно напоминает букву «D». Отсюда и название — D-Sub.

Что можно подключить через VGA-разъем?

Сегодня VGA уже не считается распространенным разъемом для техники. Но за годы своего существования такой стандарт получили самые разные приборы. Например, этот интерфейс присутствует в определенных моделях жидкокристаллических и плазменных телевизоров. Его зачастую устанавливали и в DVD-проигрывателях. Но особенно часто VGA-разъем встречается в мониторах с электронно-лучевыми трубками. Практически все ЭЛТ-мониторы оснащались именно таким интерфейсом для подключения к источникам сигнала. Даже в ранних моделях ЖК-дисплеев имеется этот стандарт, который постепенно был заменен на DVI и HDMI.

История VGA интерфейса

Разъем VGA был анонсирован в 1987 году всемирно известной компанией IBM. Он был специально разработан для качественной передачи видеосигнала на экраны, использующие электронно-лучевые трубки. Поэтому все актуальные на тот момент компьютеры работали с мониторами, которые оснащались данным интерфейсом. Нужно отметить, что до этого момента существовали разъемы DE-9, которые зачастую использовались для подключения джойстиков к игровым приставкам и ПК. При этом VGA (DE-15) получал уже не 9, а сразу 15 контактов. Это позволяло наслаждаться цветным изображением, которое отображалось на ЭЛТ-мониторах.

В 90-х годах прошлого века многие производители техники также начали применять такой стандарт. Стали выпускаться телевизоры и DVD-проигрыватели с VGA на борту. D-Sub сохранял свою популярность до момента, пока не получил широкое распространение цифровой стандарт DVI. Причем официальная презентация DVI состоялась в 1999 году. Но постепенно вытеснять с рынка морально и физически устаревший интерфейс VGA он начал только в 2000-х годах, когда цифровые технологии и соответствующий контент оказались востребованными и доступными среди пользователей. Более того, в 2015 году AMD, Intel и многие другие крупнейшие корпорации решили полностью отказаться от использования в своих новых продуктах стандарта VGA.

Виды D-Sub выхода

Интерфейс VGA с момента своего запуска использует 15 контактов. Через них передается построчный сигнал с нестабильной амплитудой напряжения. При этом на сегодня известно о существовании двух видов данного разъема, которые почти не отличаются друг от друга:

• Стандартный VGA. Такой интерфейс применяется во многих видеокартах и мониторах, а также некоторых DVD-проигрывателях и телевизорах.
• Mini-VGA. Данный разъем можно встретить в ноутбуках, а также определенных портативных устройствах. В плане внешнего вида он больше напоминает USB-порт. Но по своим возможностям ничем не отличается от стандартного разъема.

Технические характеристики, особенности и распиновка VGA Разъема

Как уже отмечалось, VGA (D-Sub) был разработан для удобной передачи аналогового сигнала. Здесь используются 15 контактов, каждый из которых выполняет определенную функцию.

Нужно понимать, что есть соединительный кабель «Папа» и штекерные соединения «Мама».

Поэтому торчащие соединения должны подключаться именно к внутренним VGA-отверстиям. Что касается самих контактов, то они выстроились в три горизонтальные полоски по 5 штук. Благодаря этому удается передать аналоговый сигнал, «разбитый» на синий, красный и зеленый цвета.

Максимальное разрешение VGA (d sub)

Технология VGA официально способна передавать видеосигнал в разрешении 1280 на 1024 точки, но не более. В действительности же разрешение может достигать формата 1920×1080 (Full HD) и в некоторых случаях даже 2048×1536. До определенного времени этого было вполне достаточно, чтобы наслаждаться качественным изображением. Но чем выше будет разрешение передаваемого сигнала, тем больше шанс получить неожиданные дефекты в виде размытия картинки и прочего. Поэтому специалисты рекомендуют использовать для FHD-мониторов более прогрессивные интерфейсы.

Плюсы и минусы VGA интерфейса

Главные преимущества :

1. Огромное количество выпущенных за 30 лет устройств.
2. Большой выбор разнообразных переходников.
3. Идеальный вариант для ЭЛТ-мониторов и передачи аналогового сигнала.
4. Единственный аналоговый интерфейс, который может передавать видео в высоком разрешении.

Недостатки разъема :

1. Нет возможности для одновременной передачи видео и аудио сигнала (осуществляется передача только видео).
2. Официально заявленное максимальное разрешение — 1280 х 1024. При выводе картинки на FHD-дисплеи возможны проблемы.
3. При использовании некачественного кабеля появляются помехи.
4. Не очень подходит для подключения цифровых устройств.

Типы преобразователей и конвертеров для VGA

Если у вас есть, например, старая видеокарта с VGA-разъемом, но вы решили купить новый монитор с цифровыми интерфейсами, то подключить их просто так нельзя. В таких случаях нужно дополнительно менять источник видео сигнала, либо же приобретать специальный конвертор. В последнем случае нет необходимости покупать дорогостоящие комплектующие. Достаточно найти (купить) преобразователь сигнала VGA на HDMI или DVI, чтобы новый монитор смог радовать вас четкой и красочной картинкой без необходимости менять видеокарту.

Сегодня в свободной продаже можно отыскать огромное количество всевозможных переходников. С их помощью можно преобразовать сигнал с VGA на DVI, Display Port, HDMI и так далее. Многие конвертеры комплектуются кабелем USB, через который возможна передача не только видео, но и звука. Совершенно не исключается и обратная совместимость, когда на монитор с VGA-интерфейсом передается сигнал с цифрового стандарта.

Актуальность VGA на сегодня, что лучше vga или hdmi?

В сегодняшних реалиях, когда доминирует цифровой контент, рассчитывать на возможности D-Sub (VGA) нет никакого смысла. Достаточно посмотреть на различные устройства и комплектующие, которые выпускаются производителями в последнее время. И мы обнаружим, что среди интерфейсов будут присутствовать HDMI, Display Port или DVI. Именно они обеспечивают высококачественное отображение картинки повышенной четкости (Full HD и 4K). С другой стороны, VGA все еще с нами. За многие годы компании успели выпустить невероятное количество приборов, поддерживающих данный стандарт. Поэтому полностью сбрасывать его со счетом пока еще рано. Но и надеяться на чудо вряд ли стоит. Следует понимать, что даже с использованием переходников добиться полной синхронизации между аналоговыми и цифровыми интерфейсами невозможно. Где-то наверняка появятся дефекты, либо же изображение не будет «раскрываться» в полной мере.

FAQ : Монитор / Видео : ЖК-монитор (LCD, TFT)

LCD TFT (англ. TFT — thin film transistor — тонкоплёночный транзистор) — одно из названий жидкокристаллического дисплея, в котором используется активная матрица, управляемая тонкоплёночными транзисторами. Усилитель TFT для каждого субпиксела применяется для повышения быстродействия, контрастности и чёткости изображения дисплея.

По материалам с сайта wikipedia.org.

Поверхность электродов, контактирующая с жидкими кристаллами, специально обработана для изначальной ориентации молекул в одном направлении. В TN матрице эти направления взаимно перпендикулярны, поэтому молекулы в отсутствие напряжения выстраиваются в винтовую структуру. Эта структура преломляет свет таким образом, что до второго фильтра плоскость его поляризации поворачивается, и через него свет проходит уже без потерь. Если не считать поглощения первым фильтром половины неполяризованного света — ячейку можно считать прозрачной. Если же к электродам приложено напряжение — молекулы стремятся выстроиться в направлении поля, что искажает винтовую структуру. При этом силы упругости противодействуют этому, и при отключении напряжения молекулы возвращаются в исходное положение. При достаточной величине поля практически все молекулы становятся параллельны, что приводит к непрозрачности структуры. Варьируя напряжение, можно управлять степенью прозрачности. Если постоянное напряжение приложено в течении долгого времени — жидкокристаллическая структура может деградировать из-за миграции ионов. Для решения этой проблемы применяется переменный ток, или изменение полярности поля при каждой адресации ячейки (непрозрачность структуры не зависит от полярности поля). Во всей матрице можно управлять каждой из ячеек индивидуально, но при увеличении их количества это становится трудновыполнимо, так как растёт число требуемых электродов. Поэтому практически везде применяется адресация по строкам и столбцам. Проходящий через ячейки свет может быть естественным — отражённым от подложки(в ЖК дисплеях без подсветки). Но чаще применяют искусственный источник света, кроме независимости от внешнего освещения это также стабилизирует свойства полученного изображения. Таким образом полноценный ЖК-монитор состоит из электроники, обрабатывающей входной видеосигнал, ЖК матрицы, модуля подсветки, блока питания и корпуса. Именно совокупность этих составляющих определяет свойства монитора в целом, хотя некоторые характеристики важнее других.

По материалам с сайта wikipedia.org.

• Разрешение: Горизонтальный и вертикальный размеры, выраженные в пикселах. В отличие от ЭЛТ-мониторов, ЖК имеют одно, «родное», физическое разрешение, остальные достигаются интерполяцией.
• Размер точки: расстояние между центрами соседних пикселов. Непосредственно связан с физическим разрешением.
• Соотношение сторон экрана (формат): Отношение ширины к высоте, например: 5:4, 4:3, 5:3, 8:5, 16:9, 16:10.
• Видимая диагональ: размер самой панели, измеренный по диагонали. Площадь дисплеев зависит также от формата: монитор с форматом 4:3 имеет большую площадь, чем с форматом 16:9 при одинаковой диагонали.
• Контрастность: отношение яркостей самой светлой и самой тёмной точек. В некоторых мониторах используется адаптивный уровень подсветки, приведенная для них цифра контрастности не относится к контрасту изображения.
• Яркость: количество света, излучаемое дисплеем, обычно измеряется в канделах на квадратный метр.
• Время отклика: минимальное время, необходимое пикселу для изменения своей яркости. Методы измерения неоднозначны.
• Угол обзора: угол, при котором падение контраста достигает заданного, для разных типов матриц и разными производителями считается по-разному, и часто сравнению не подлежит.
• Тип матрицы: технология, по которой изготовлен ЖК -дисплей
• Входы: (напр, DVI , D-Sub , HDMI и пр.).

По материалам с сайта wikipedia.org.

Основные технологии при изготовлении ЖК дисплеев: TN+film, IPS и MVA. Различаются эти технологии геометрией поверхностей, полимера, управляющей пластины и фронтального электрода. Большое значение имеют чистота и тип полимера со свойствами жидких кристаллов, примененный в конкретных разработках.

Время отклика ЖК мониторов, сконструированных по технологии SXRD (англ. Silicon X-tal Reflective Display — кремниевая отражающая жидкокристаллическая матрица), уменьшено до 5 мс. Компании Sony » , Sharp и Philips » совместно разработали технологию PALC (англ. Plasma Addressed Liquid Crystal — плазменное управление жидкими кристаллами), которая соединила в себе преимущества LCD (яркость и сочность цветов, контрастность) и плазменных панелей (большие углы видимости по горизонту, H, и вертикали, V, высокую скорость обновления). В качестве регулятора яркости в этих дисплеях используются газоразрядные плазменные ячейки, а для цветовой фильтрации применяется ЖК матрица. Технология PALC позволяет адресовать каждый пиксель дисплея по отдельности, а это означает непревзойденную управляемость и качество изображения.

Разъемы D-SUB и их практическое применение в промышленности 21 века

Основа автоматики, независимо от того, домашняя она или промышленная, заключается в обеспечении связи между отдельными приборами. На данный момент широко распространены и пользуются большим спросом беспроводные соединения, которые к тому же стремительно развиваются. При этом изделия достаточно чувствительны к различного рода помехам и им присуща некоторая задержка передачи сигнала. Из-за этого, чаще всего, они являются неотъемлемой частью системы интеллектуального дома, реже их можно встретить в промышленности.

Появление новых технологий стало основной причиной изменения ожиданий касательно обеспечения связи между применяемыми в промышленности оборудованием. Большой популярностью на сегодняшний день пользуются кабеля Ethernet, посредством которых организовывается связь между разными частями сети. Большим их преимуществом является то, что кабеля способны гарантировать скоростную передачу данных (до 40гигабит в сек). Это позволяет осуществлять сложную передачу между ПК и исполнительными устройствами.

До момента, когда витая пара была признана важным элементом и получила своё почётное место в промышленной отрасли, главными в конструкции были элементы, созданные на основе разъёмов D-Sub.

Разъёмы D-Sub — это огромное и разнообразное семейство, которые применяются для организации связи. По форме разъём очень поход на букву «D», поэтому она и присутствует в самом названии. Типов разъёмов D-Sub очень много. Они могут иметь и девять контактов и 104.

Несмотря на то, что про разъёмы D-Sub узнали ещё в 1950-м году, они применяются и по сегодняшний день. Основная причина заключается в том, что сегодня всё также применяют устройства, изготовленные в прошлом веке, когда данные элементы были их неотъемлемой частью, ведь были широко распространены.

Нашли своё место разъёмы D-Sub в интерфейсах RS-232 и RS-485. В данный способ становится возможным построить разветвлённые сети связи, которые применяются в промышленных цехах.

Что касается интерфейса RS-232, то его предназначение заключалось в обеспечении подключения конечных приборов и разнообразных периферийных устройств к ПК. Подключение модема к ПК также выполнялось с его помощью. В бытовом использовании более популярными стали USB-разъёмы и Ethernet (широко используемые и сегодня), которые и вытеснили данный интерфейс с данного направления.

Связь D-Sub с интерфейсами RS-232 и RS-485

При этом RS-232 всё так же может быть использован в промышленности и даже очень успешно там, где его не заменили витой парой. А именно это касается процесса, предназначенного для обеспечения связи между ПК и модулями ПЛК / панелями HMI.

К недостаткам данного интерфейса можно отнести то, что при передаче сигнала напряжение от -3 до -15 В представляют собой логическую «1», а от 3 до 15В «0». Напряжение от минус 3 до 3 В не используются, практическое применение данного интерфейса возможно при max длине в пятнадцать метров и скоростью 20 Кбит/с.

Применение длинных кабелей может стать причиной существенного падения напряжения, что заметно снижает эффективность передачи сигнала и подключения к устройству.

Первоначальное и основное предназначение RS-232 заключалось в использовании для протокола Modbus, но позже был осуществлен переход на RS-485, который стал более расширенным вариантом предыдущего.

Посредством использования RS-485 осуществляется передача данных в виде шины между несколькими устройствами. По скорости он больше предыдущего, а также более устойчив к помехам. Длина, на которой работает данный интерфейс, составляет до 10 метров, скорость при этом составляет 35 Мбит/с, но при необходимости, его функционирование возможно при длине одного кабеля в 1200 метров. Стоит быть готовым в данном случае к тому, что скорость передачи снизится до 100 Кбит/с, но даже этот показатель будет в несколько раз больше, чем в случае с RS-232.

Практическое применение протокола RS-485 предоставляет пользователю подключить до 32 приборов. Но при этом данное число может быть значительно увеличено, как по длине секций, так и по количеству подключаемых приборов. Наличие репитера обеспечивает возможность подключения дополнительных приборов, которые функционируют на единой линии. Также можно увеличить расстояние, разделяющее отдельные устройства дополнительно на 1200 метров.

Если сравнивать RS-485 с 232 интерфейсом, то первый применяет в своей работе дифференциальное напряжение, что обеспечивает продуктивную работу на расстояниях значительного размера. Интерфейс 232 считается более простым, поэтому на такое он не способен. Значение логической «1» для RS-485 меньше -200 мВ, а появление логического «0» можно ожидать при достижении показателя выше +200 мВ.

Промышленное применение разъёмов D-Sub

На сегодняшний день основная причина применения на предприятиях разъёмов D-Sub заключается в том, их сеть всё так же выполняет возложенные на неё задачи на основе интерфейсов RS-485 и 232. Ведь в процессе того или иного производства непосредственное участие принимают машины и оборудование старого образца, которые все еще достаточно эффективно выполняют возложенные на них задачи, но их управление не может осуществляться через Ethernet. Поэтому нет необходимости перестраивать то, что и так отлично работает.

Разъёмы D-Sub обеспечивают работу не только сетей Modbus RTU, но и, например, Profibus DP. Для обоих вариантов работа протокола RS-485 выглядит одинакова.

Нередко разъёмы D-Sub можно встретить именно там, где не нужно осуществлять передачу сложных команд. Отличным примером такого применения является управление клапанным островом. В данной ситуации высокое состояние на контакте вилки регулирует одна из имеющихся катушек.

Отличительной особенностью таких разъёмов является оснащение их болтами с двух сторон вилки. С их помощью получается правильно выполнить монтаж вилки в розетке, кроме того они выполняют и защитную функцию, а именно от резкого выдёргивания вилки с розетки. Это одна из основных причин, по которой разъёмы D-Sub достаточно популярны в железнодорожной промышленности.

Именно то, что соединение закрепляется при помощи болтов, минимизирует риск отсоединения кабеля по причине внешнего влияния вибрации на соединение. А если рассматривать ситуацию с движущимся поездом, то смело можно говорить о значительных вибрациях, которые могут стать основной причиной расшатывания и последующего выпадения из разъема вилок. Вообще к отрасли, в которой ошибки, связанные с управлением, могут стать причиной катастрофы наземного транспорта стоит подходить со всей ответственностью.

Разъём VGA – классическое, популярное, но уже устаревшее применение разъёмов D-Sub, который используется для подсоединения мониторов. Первым, кто вытеснил разъём VGA, стало гнездо DVI, но через некоторое время самым распространённым вариантом, который использовался для подключения монитора к ПК, стал разъем HDMI.

Что ждёт разъёмы D-Sub в промышленности?

Прогресс не остановить, ведь без внедрения тех или иных инноваций в промышленность ни о каком развитии не приходится говорить.

Говорить о том, что организация связи по витой паре хуже в сравнении с применением протоколов достаточно трудно, ведь их используют на практике уже много десятков лет.

Что касается прогресса в промышленной сфере, то на самом деле он происходит не так быстро, как это может показаться на первый взгляд. Основная причина в том, что любая революция и внедрение инновации — достаточно затратный финансовый процесс, который к тому же влечёт за собой определенный некоторый риск, на что пойти может далеко не каждое предприятие.

Результатом любых технологических новаций могут повлечь за собой необходимость изменения инфраструктуры здания или организации рабочего процесса. Поэтому применение на практике достаточно устаревших устройств на сегодняшний день всё так же актуально. Кроме этого, возможно для кого-то это станет удивлением, но на сегодняшний день изготавливаются устройства, связь с которыми организовывается посредством разъёмов D-Sub. Это отличная возможность для тех пользователей, у которых возникает необходимость заменить старый вышедший из строя элемент на новый, при это в изменении способа связи нет необходимости (на витую пару, например).

DHP9-37M D-Sub; PIN: 37; гнездо; «папа»; угловой 90°; THT; UNC4-40; -55÷105°C

DE09-PQ-SB4 D-Sub; PIN: 9; гнездо; «папа»; стандарт 14,1мм; Фиксация: винтами

DE09-SQ-SB4 D-Sub; PIN: 9; гнездо; «мама»; угловой 90°; THT; UNC4-40; 5А; 20мОм

Руководство покупателя игровой видеокарты

На выбор видеокарты также может повлиять и имеющийся или предполагаемый к приобретению монитор. Или даже мониторы (во множественном числе). Так, для современных LCD-мониторов с цифровыми входами очень желательно, чтобы на видеокарте был разъём DVI, HDMI или DisplayPort. К счастью, на всех современных решениях сейчас есть такие порты, а зачастую и все вместе. Ещё одна тонкость заключается в том, что если требуется разрешение выше 1920×1200 по цифровому выходу DVI, то обязательно нужно подключать видеокарту к монитору при помощи разъёма и кабеля с поддержкой Dual-Link DVI. Впрочем, сейчас с этим проблем уже нет. Рассмотрим основные разъёмы, использующиеся для подключения устройств отображения информации.

Аналоговый D-Sub разъём (также известен как VGA -выход или DB-15F )

Это давно известный всем и привычный 15-контактный разъём для подключения аналоговых мониторов. Сокращение VGA расшифровывается как video graphics array (массив пикселей) или video graphics adapter (видеоадаптер). Разъём предназначен для вывода аналогового сигнала, на качество которого может влиять множество разных факторов, таких, как качество RAMDAC и аналоговых цепей, поэтому качество получаемой картинки может отличаться на разных видеокартах. Кроме того, в современных видеокартах качеству аналогового выхода уделяется меньше внимания, и для получения чёткой картинки на высоких разрешениях лучше использовать цифровое подключение.

Разъёмы D-Sub были фактически единственным стандартом до времени широкого распространения LCD-мониторов. Такие выходы и сейчас часто используются для подключения LCD-мониторов, но лишь бюджетных моделей, которые плохо подходят для игр. Для подключения современных мониторов и проекторов рекомендуется использовать цифровые интерфейсы, одним из наиболее распространенных из которых является DVI.

Разъём DVI (вариации: DVI-I и DVI-D )

DVI — это стандартный интерфейс, чаще всего использующийся для вывода цифрового видеосигнала на ЖК-мониторы, за исключением самых дешевых. На фотографии показана довольно старая видеокарта с тремя разъёмами: D-Sub, S-Video и DVI. Существует три типа DVI-разъёмов: DVI-D (цифровой), DVI-A (аналоговый) и DVI-I (integrated — комбинированный или универсальный):

DVI-D — исключительно цифровое подключение, позволяющее избежать потерь в качестве из-за двойной конвертации цифрового сигнала в аналоговый и из аналогового в цифровой. Этот тип подключения предоставляет максимально качественную картинку, он выводит сигнал только в цифровом виде, к нему могут быть подключены цифровые LCD-мониторы с DVI-входами или профессиональные ЭЛТ-мониторы со встроенным RAMDAC и входом DVI (весьма редкие экземпляры, особенно сейчас). От DVI-I этот разъём отличается физическим отсутствием части контактов, и переходник DVI-to-D-Sub, о котором речь пойдет далее, в него не воткнуть. Чаще всего этот тип DVI применяется в системных платах с интегрированным видеоядром, на видеокартах он встречается реже.

DVI-A — это довольно редкий тип аналогового подключения по DVI, предназначенного для вывода аналогового изображения на ЭЛТ-приемники. В этом случае сигнал ухудшается из-за двойного цифрово-аналогового и аналогово-цифрового преобразования, его качество соответствует качеству стандартного VGA-подключения. В природе почти не встречается.

DVI-I — это комбинация двух вышеописанных вариантов, способная на передачу как аналогового сигнала, так и цифрового. Этот тип применяется в видеоплатах наиболее часто, он универсален и при помощи специальных переходников, идущих в комплекте поставки большинства видеокарт, к нему можно подключить также и обычный аналоговый ЭЛТ-монитор со входом DB-15F. Вот как выглядят эти переходники:

Во всех современных видеокартах есть хотя бы один DVI-выход, а то и два универсальных разъёма DVI-I. D-Sub чаще всего отсутствуют (но их можно подключать при помощи переходников, см. выше), кроме, опять же, бюджетных моделей. Для передачи цифровых данных используется или одноканальное решение DVI Single-Link, или двухканальное — Dual-Link. Формат передачи Single-Link использует один TMDS-передатчик (165 МГц), а Dual-Link — два, он удваивает пропускную способность и позволяет получать разрешения экрана выше, чем 1920×1080 и 1920×1200 на 60 Гц, поддерживая режимы очень высокого разрешения, вроде 2560×1600. Поэтому для самых крупных LCD-мониторов с большим разрешением, таких как 30-дюймовые модели, а также мониторов, предназначенных для вывода стереокартинки, обязательно будет нужна видеокарта с двухканальным выходом DVI Dual-Link или HDMI версии 1.3.

В последнее время широкое распространение получил новый бытовой интерфейс — High Definition Multimedia Interface. Этот стандарт обеспечивает одновременную передачу визуальной и звуковой информации по одному кабелю, он разработан для телевидения и кино, но и пользователи ПК могут использовать его для вывода видеоданных при помощи HDMI-разъёма.

На фото слева — HDMI, справа — DVI-I. HDMI-выходы на видеокартах сейчас встречаются уже довольно часто, и таких моделей всё больше, особенно в случае видеокарт, предназначенных для создания медиацентров. Просмотр видеоданных высокого разрешения на компьютере требует видеокарты и монитора, поддерживающих систему защиты содержимого HDCP, и соединенных кабелем HDMI или DVI. Видеокарты не обязательно должны нести разъём HDMI на борту, в остальных случаях подключение HDMI-кабеля осуществляется и через переходник на DVI:

HDMI — это очередная попытка стандартизации универсального подключения для цифровых аудио- и видеоприложений. Оно сразу же получило мощную поддержку со стороны гигантов электронной индустрии (в группу компаний, занимающихся разработкой стандарта, входят такие компании, как Sony, Toshiba, Hitachi, Panasonic, Thomson, Philips и Silicon Image), и большинство современных устройств вывода высокого разрешения имеет хотя бы один такой разъём. HDMI позволяет передавать защищенные от копирования звук и изображение в цифровом формате по одному кабелю, стандарт первой версии основывается на пропускной способности 5 Гбит/с, а HDMI 1.3 расширил этот предел до 10,2 Гбит/с.

HDMI 1.3 — это обновленная спецификация стандарта с увеличенной пропускной способностью интерфейса, увеличенной частотой синхронизации до 340 МГц, что позволяет подключать дисплеи высокого разрешения, поддерживающие большее количество цветов (форматы с глубиной цвета вплоть до 48 бит). Новой версией спецификации определяется и поддержка новых стандартов Dolby для передачи сжатого звука без потерь в качестве. Кроме этого, появились и другие нововведения, в спецификации 1.3 был описан новый разъём mini-HDMI, меньший по размеру по сравнению с оригинальным. Такие разъёмы также используются на видеокартах.

HDMI 1.4b — это последняя новая версия данного стандарта, вышедшая не так давно. В HDMI 1.4 появились следующие основные нововведения: поддержка формата стереоотображения (также называемого «3D») с поочередной передачей кадров и активными очками для просмотра, поддержка Fast Ethernet-соединения HDMI Ethernet Channel для передачи данных, реверсивный аудиоканал, позволяющий передавать цифровой звук в обратном направлении, поддержка форматов разрешения 3840×2160 до 30 Гц и 4096×2160 до 24 Гц, поддержка новых цветовых пространств и самый маленький разъём micro-HDMI.

В HDMI 1.4a поддержка стереоотображения была значительно улучшена, появились новые режимы Side-by-Side и Top-and-Bottom в дополнение к режимам спецификации 1.4. И наконец, совсем свежее обновление стандарта HDMI 1.4b произошло буквально несколько недель назад, и нововведения этой версии пока неизвестны широкой публике, да и устройств с его поддержкой пока что на рынке нет.

Собственно, наличие именно разъёма HDMI на видеокарте необязательно, во многих случаях его может заменить переходник с DVI на HDMI. Он несложен и поэтому прилагается в комплекте большинства современных видеокарт. Мало того, современные GPU имеют встроенный аудиочип, необходимый для поддержки передачи звука по HDMI. На всех современных видеокартах AMD и NVIDIA нет необходимости во внешнем аудиорешении и соответствующих соединительных кабелях, и передавать аудиосигнал с внешней звуковой карты не нужно.

Передача видео- и аудиосигнала по одному HDMI-разъёму востребована прежде всего на картах среднего и низшего уровней, которые устанавливают в маленькие и тихие баребоны, используемые в качестве медиацентров, хотя и в игровых решениях HDMI применяется часто, во многом из-за распространения бытовой техники с такими разъёмами.

Постепенно, в дополнение к распространенным видеоинтерфейсам DVI и HDMI, на рынке появляются решения с интерфейсом DisplayPort. Single-Link DVI передаёт видеосигнал с разрешением до 1920×1080 пикселей, частотой 60 Гц и 8 бит на компоненту цвета, Dual-Link позволяет передавать 2560×1600 на частоте 60 Гц, но уже 3840×2400 пикселей при тех же условиях для Dual-Link DVI недоступны. У HDMI почти те же ограничения, версия 1.3 поддерживает передачу сигнала с разрешением до 2560×1600 точек с частотой 60 Гц и 8 бит на компоненту цвета (на более низких разрешениях — и 16 бит). Хотя максимальные возможности у DisplayPort немногим выше, чем у Dual-Link DVI, лишь 2560×2048 пикселей при 60 Гц и 8 бит на цветовой канал, но у него есть поддержка 10-битного цвета на канал при разрешении 2560×1600, а также 12 бит для формата 1080p.

Первая версия цифрового видеоинтерфейса DisplayPort была принята VESA (Video Electronics Standards Association) весной 2006 года. Она определяет новый универсальный цифровой интерфейс, не подлежащий лицензированию и не облагаемый выплатами, предназначенный для соединения компьютеров и мониторов, а также другой мультимедийной техники. В группу VESA DisplayPort, продвигающую стандарт, входят крупные производители электроники: AMD, NVIDIA, Dell, HP, Intel, Lenovo, Molex, Philips, Samsung.

Основным соперником DisplayPort является разъём HDMI с поддержкой защиты от записи HDCP, хотя он предназначен скорее для соединения бытовых цифровых устройств, вроде плееров и HDTV-панелей. Ещё одним конкурентом раньше можно было назвать Unified Display Interface — менее дорогую альтернативу разъёмам HDMI и DVI, но основной её разработчик, компания Intel, отказалась от продвижения стандарта в пользу DisplayPort.

Отсутствие лицензионных выплат важно для производителей, ведь за использование в своей продукции интерфейса HDMI они обязаны выплачивать лицензионные сборы организации HDMI Licensing, которая затем делит средства между держателями прав на стандарт: Panasonic, Philips, Hitachi, Silicon Image, Sony, Thomson и Toshiba. Отказ от HDMI в пользу аналогичного «бесплатного» универсального интерфейса сэкономит производителям видеокарт и мониторов приличные средства — понятно, почему им DisplayPort понравился.

Технически, разъём DisplayPort поддерживает до четырёх линий передачи данных, по каждой из которых можно передавать 1,3, 2,2 или 4,3 гигабит/с, всего до 17,28 гигабит/с. Поддерживаются режимы с глубиной цвета от 6 до 16 бит на цветовой канал. Дополнительный двунаправленный канал, предназначенный для передачи команд и управляющей информации, работает на скорости 1 мегабит/с или 720 мегабит/с и используется для обслуживания работы основного канала, а также передачи сигналов VESA EDID и VESA MCCS. Также, в отличие от DVI, тактовый сигнал передаётся по сигнальным линиям, а не отдельно, и декодируется приёмником.

DisplayPort имеет опциональную возможность защиты контента от копирования DPCP (DisplayPort Content Protection), разработанную компанией AMD и использующую 128-битное AES-кодирование. Передаваемый видеосигнал несовместим с DVI и HDMI, но по спецификации допускается их передача. На данный момент DisplayPort поддерживает максимальную скорость передачи данных 17,28 гигабит/с и разрешение 3840×2160 при 60 Гц.

Основные отличительные особенности DisplayPort: открытый и расширяемый стандарт; поддержка форматов RGB и YCbCr; поддержка глубины цвета: 6, 8, 10, 12 и 16 бит на цветовую компоненту; передача полного сигнала на 3 метра, а 1080p — на 15 метров; поддержка 128-битного AES-кодирования DisplayPort Content Protection, а также 40-битного High-bandwidth Digital Content Protection (HDCP 1.3); бо́льшая пропускная способность по сравнению с Dual-Link DVI и HDMI; передача нескольких потоков по одному соединению; совместимость с DVI, HDMI и VGA при помощи переходников; простое расширение стандарта под изменяющиеся потребности рынка; внешнее и внутреннее присоединение (подсоединение LCD-панели в ноутбуке, замена внутренним LVDS-соединениям).

Обновленная версия стандарта — 1.1, появилась через год после 1.0. Её нововведениями стала поддержка защиты от копирования HDCP, важная при просмотре защищенного контента с дисков Blu-ray и HD DVD, и поддержка волоконно-оптических кабелей в дополнение к обычным медным. Последнее позволяет передавать сигнал на ещё бо́льшие расстояния без потерь в качестве.

В DisplayPort 1.2, утверждённом в 2009 году, была вдвое увеличена пропускная способность интерфейса, до 17,28 гигабит/с, что позволило поддержать более высокие разрешения, частоту обновления экрана и глубину цвета. Также именно в 1.2 появилась поддержка передачи нескольких потоков по одному соединению для подключения нескольких мониторов, поддержка форматов стереоотображения и цветовых пространств xvYCC, scRGB и Adobe RGB. Появился и уменьшенный разъём Mini-DisplayPort для портативных устройств.

Полноразмерный внешний разъём DisplayPort имеет 20 контактов, его физический размер можно сравнить со всем известными разъёмами USB. Новый тип разъёма уже можно увидеть на многих современных видеокартах и мониторах, внешне он похож и на HDMI, и на USB, но также может быть оснащён защёлками на разъёмах, аналогичным тем, что предусмотрены в Serial ATA.

Перед тем как AMD купила компанию ATI, последняя сообщила о поставках видеокарт с разъёмами DisplayPort — уже в начале 2007 года, но слияние компаний отодвинуло это появление на какое-то время. В дальнейшем AMD объявила DisplayPort стандартным разъёмом в рамках платформы Fusion, подразумевающей унифицированную архитектуру центрального и графического процессоров в одном чипе, а также будущих мобильных платформ. NVIDIA не отстаёт от соперника, выпуская широкий ассортимент видеокарт с поддержкой DisplayPort.

Из производителей мониторов, объявивших о поддержке и анонсировавших DisplayPort-продукты, первыми стали Samsung и Dell. Естественно, такую поддержку получили сначала новые мониторы с большим размером диагонали экрана и высоким разрешением. Существуют переходники DisplayPort-to-HDMI и DisplayPort-to-DVI, а также DisplayPort-to-VGA, преобразующий цифровой сигнал в аналоговый. То есть даже в случае присутствия на видеокарте исключительно разъёмов DisplayPort, их можно будет подключить к любому типу монитора.

Кроме вышеперечисленных разъёмов, на старых видеокартах также иногда встречаются композитный разъём и S-Video (S-VHS) с четырьмя или семью штырьками. Чаще всего они используются для вывода сигнала на устаревшие аналоговые телевизионные приемники, и даже на S-Video композитный сигнал зачастую получают смешиванием, что негативно влияет на качество картинки. S-Video лучше по качеству, чем композитный «тюльпан», но оба они уступают компонентному выходу YPbPr. Такой разъём есть на некоторых мониторах и телевизорах высокого разрешения, сигнал по нему передается в аналоговой форме и по качеству сравним с интерфейсом D-Sub. Впрочем, в случае современных видеокарт и мониторов обращать внимание на все аналоговые разъёмы просто не имеет никакого смысла.