Displayport

DisplayPort ist ein durch die VESA genormter universeller und lizenzfreier Verbindungsstandard für die Übertragung von Bild- und Tonsignalen. Anwendungsbereiche sind im Wesentlichen der Anschluss von Bildschirmen und Fernsehgeräten an Computer, DVD-Spieler und ähnliche Geräte.

DisplayPort-Steckverbinder mit Verriegelung

DisplayPort-Anschluss

Geschichte

Die erste Spezifikation des DisplayPorts wurde am 1. Mai 2006 veröffentlicht.

Im April 2007 verabschiedete die VESA die Version 1.1, die unter anderem die Unterstützung der Verschlüsselung mittels HDCP 1.3 beinhaltet. Dieser Kopierschutz (DRM) wird bereits bei DVI und HDMI verwendet. Neben HDCP wird auch DPCP (DisplayPort Content Protection) unterstützt.

Am 11. Januar 2008 wurde die Revision 1a veröffentlicht, welche hauptsächlich Korrekturen enthält.

Im Oktober 2008 führte Apple eine kleinere proprietäre Variante Mini DisplayPort ein, die der Hersteller im November 2008 unter kostenloser Lizenz veröffentlichte um seine Verbreitung zu fördern.^[1]Im Januar 2009 kündigte die VESA an, dass Mini DisplayPort in die Version 1.2 der Spezifikation aufgenommen werden wird.^[2]

Eigenschaften

DisplayPort wurde ursprünglich entworfen, um den Umstieg auf digitale Schnittstellen, im Allgemeinen eine Voraussetzung für höhere Anzeigequalität, zu beschleunigen. Darüber hinaus soll der Anschluss weniger Platz benötigen und ist daher besser für tragbare Anzeigegeräte, wie zum Beispiel Notebooks, geeignet.

Technisch setzt der DisplayPort auf eine Hauptverbindung (engl. Main Link) mit hoher Bandbreite und geringer Latenz, die einen Datenfluss nur in einer Richtung erlaubt. Die Version 1.0 soll dabei einen Videostream samt Audio unterstützen, der DisplayPort-Standard wird aber leicht auf mehrere Videostreams erweiterbar sein.

DisplayPort 1.0 soll zudem einen Zusatzkanal unterstützen, der bei geringen Latenzen und konstanter Bandbreite eine bidirektionale Verbindung erlaubt, um unter anderem eine Gerätesteuerung nach den VESA-Standards E-DDC, E-EDID, DDC/CI und MCCS zu ermöglichen. Dadurch wird echtes Plug and Play möglich. Dieser Kanal wird AUX-Channel genannt (engl. auxiliary, in diesem Zusammenhang mit Hilfskanal übersetzbar).

Der DisplayPort soll auch die häufig bei Notebooks für die interne Anbindung des Bildschirmes verwendete LVDS-Schnittstelle ersetzen.

Die an USB-Stecker erinnernde Steckverbindung ist wesentlich kleiner als D-Sub- und DVI-Stecker und erlaubt daher die einfache Integration von mehr als zwei Verbindungen auf Grafikkarten. Zudem ist im Gegensatz zum konkurrierenden HDMI-Stecker eine optionale Verriegelung vorgesehen. Es existiert zusätzlich die noch kleinere Variante "Mini DisplayPort"-Variante, die von Apple zuerst eingeführt wurde.

DisplayPort 1.1 erlaubt Kompatibilität zu VGA, DVI und HDMI, so dass ein Anschluss über preisgünstige passive Adapter möglich ist. Das erreichen die Grafikkartenhersteller Nvidia und AMD mit einem Trick, der bereits auf der Grafikkarte ansetzt und nicht erst hinter dem eigentlichen Ausgang: Erkennt die Grafikkarte, dass es sich bei dem angeschlossenen Gerät um ein Modell mit DisplayPort handelt, werden die Signale auch in diesem Format ausgegeben. Wird dagegen ein Adapter auf z. B. HDMI verwendet, so signalisiert das der Karte, intern auf HDMI-Ausgabe umzuschalten. Diese Unterstützung ist jedoch optional, so dass die Unterstützung der einzelnen Anschlüsse vom Hersteller abhängig ist.

Vorteile gegenüber DVI

1. Basiert auf einem Micropaket-Protokoll
   • Erlaubt eine einfache Erweiterung des Standards
   • Erlaubt mehrere Videostreams über eine einzelne physikalische Verbindung (in zukünftigen Versionen)
2. Design zur Unterstützung einer internen 'chip-to-chip'-Kommunikation
   • Kann Displaypanel direkt ansteuern, damit entfallen Skalierungs- und Kontrollschaltkreise, preiswertere und dünnere Displays werden möglich
   • Als Ersatz für interne LVDS-Verbindungen zu Notebookpannels durch eine allgemeine standardisierte Schnittstelle
   • Kompatibel mit low-voltage Signalgebung, die in der 45-Nanometer-CMOS-Fertigung Anwendung findet
3. Unterstützt sowohl RGB als auch YCbCr encodierte Formate
4. Zusatzkanal kann für Touchdisplay, USB-Verbindungen, Kamera, Mikrofon, etc. verwendet werden
5. Weniger Leitungen mit embedded clock reduzieren RFI (Funkstörungen).
6. Dünnere Kabel und ein weitaus kleinerer Steckverbinder, der keine Verschraubung erfordert. Es besteht keine Gefahr, die Pins des Steckers durch unsachgemäße Handhabung zu verbiegen.
7. Unter schlechten Lichtverhältnissen oder räumlich beschränkten Umgebungen (unter dem Schreibtisch) ist der DisplayPort-Verbinder allein mit dem Tastsinn leichter zu finden und zu verbinden.

Datenübertragungsraten

Mögliche Auflösungen: Die Geraden kennzeichnen Bildschirm-Auflösungen mit gegebenen Seitenverhältnissen, die Hyperbeln die theoretischen Grenzen verschiedener Interconnects, violette Punkte z. Z. übliche Auflösungen.

Mit 2,7 GHz Symbolrate:

• 1 Leitung: 270 MByte/s (2,16 GBit/s): ausreichend für 1400×1050 oder 1440×900
• 2 Leitungen: 540 MByte/s (4,32 GBit/s): ausreichend für 1600×1200 oder 1920×1200
• 4 Leitungen: 1080 MByte/s (8,64 GBit/s): ausreichend für 3072×1920 oder 2560×1600

Mit 1,62 GHz Symbolrate:

• 1 Leitung: 162 MByte/s (1,296 GBit/s): ausreichend für 1280×800
• 2 Leitungen: 324 MByte/s (2,592 GBit/s): ausreichend für 1600×1200 oder 1680×1050
• 4 Leitungen: 648 MByte/s (5,184 GBit/s): ausreichend für 2560×1600

Zum Vergleich DVI/HDMI:

• 3 Leitungen/DVI-D: 495 MByte/s (3,96 GBit/s): ausreichend für 2048×1280
• 6 Leitungen/DVI-D: 990 MByte/s (7,92 GBit/s): ausreichend für 2560×1600
• 3 Leitungen/HDMI 1.0–1.2: 495 MByte/s (3,96 GBit/s): ausreichend für 2048×1280
• 3 Leitungen/HDMI 1.3+: 1020 MByte/s (8,16 GBit/s): ausreichend für 2560×1600

Bemerkungen:

• Alle Auflösungsangaben beziehen sich auf 60 Hz Bildrate und 3×8 bit Farbtiefe (ohne Sub-Sampling).
• In der Literatur werden Symbolraten als Bitraten angegeben. Man kann allerdings mit 10 Symbolen nur 8 Bit (ANSI-8B10B-Modulation) übertragen, insofern sind diese Werte falsch. Das gleiche Problem findet man aber auch bei anderen Schnittstellen, wie Serial-ATA (1,5/3 GBit/s) und HDMI (4,95/10,2 GBit/s), ja selbst bei der klassischen RS-232-Schnittstelle (300 Bit/s bis 115.200 Bit/s).
• Auflösungen von 3072×2048 bzw. 3200×1920 oder gar 3840×2400 bzw. 4096×2160 sind mit DisplayPort 1.0 nicht möglich.

Alternative Multimediaschnittstellen

• SDI (Serial Digital Interface) – Video-Bildübertragung inkl. Audio in Studios
• HDSDI (High Definition Serial Digital Interface) – Video-Bildübertragung inkl. Audio in Studios
• DVI (Digital Visual Interface) – erste erfolgreiche Digitalschnittstelle für Computerbildschirme ohne Audio
• HDMI (High Definition Multimedia Interface) – erweitert für Video (neben Bild- auch Audio-Daten sowie Verschlüsselung), DVI-kompatibel
• UDI (Unified Display Interface) – gescheiterter digitaler Videostandard von Samsung, Intel und Apple, der VGA ablösen sollte

Einzelnachweise

1. ↑ MacTechNews: Apple vergibt kostenlos Lizenzen für Mini DisplayPort
2. ↑ heise online: DisplayPort in der Fassung 1.2 angekündigt

Weblinks

• VESA-Pressemitteilung (englisch)
• Offizielle Webpräsenz (englisch)