a close look at the video input interfaces used in lcd monitor. Com o surgimento de uma nova geração de interfaces, um número crescente de monitores LCD apresentam interfaces múltiplas e diferentes. A qualidade da imagem e a facilidade de uso dependem, provavelmente, de quão bem o usuário conhece e usa as características únicas de cada interface ao conectar os dispositivos apropriados.nota: abaixo está a tradução do japonês do “IT Media LCD Display Course II, Parte 2,” publicado em 16 de dezembro de 2008. Copyright 2011 ITmedia Inc. Informações sobre o Mini DisplayPort foram adicionadas à tradução para o inglês.os monitores LCD apresentam uma vasta gama de interfaces de entrada de vídeo
impulsionadas pela procura de ambientes de monitores de alta resolução e pela proliferação de dispositivos de alta definição, os tipos de interfaces de entrada de vídeo (“interfaces” a seguir) encontrados nos monitores LCD continuam a proliferar. Mais do que provável, um número significativo de utilizadores que encontram monitores LCD incorporando múltiplos sistemas de entrada questionaram-se sobre o que ligar a que terminal. Neste artigo, discutiremos, um a um, as principais interfaces utilizadas hoje. Mas primeiro, vamos dar uma visão geral dos tipos de interfaces disponíveis.
os terminais de Entrada do FlexScan EV3237 monitor
As interfaces para os monitores LCD, projetado para uso com PCs podem ser agrupados em duas categorias: interfaces analógicas, transportes, desde os dias dos monitores CRT, e de interfaces digitais desenvolvidos mais recentemente. Uma interface analógica envolve os passos adicionais de conversão de sinais digitais dentro do PC para sinais analógicos de saída e a conversão desses sinais analógicos de volta à forma digital pelo monitor LCD que recebe o sinal. Esta série de ações pode degradar a qualidade da imagem. (A qualidade da imagem também depende da qualidade da rota utilizada na conversão de analógico para digital.) Uma interface digital oferece qualidade de imagem superior, uma vez que transmite sinais digitais sem conversão ou modificação.as interfaces LCD-monitor também podem ser agrupadas por diferenças nos dispositivos conectados. As principais categorias aqui são entradas a partir de PCs e entradas a partir de dispositivos áudio-vídeo (AV). Entrada para PC, geralmente, envolve uma das seguintes cinco tipos de interface: D-Sub para conexões analógicas; DVI-D digital, conexões DVI-I, que é compatível com conexões analógicas e digitais; e HDMI e DisplayPort, representando uma nova geração de interfaces para conexões digitais. Outros adaptadores mais recentes de entrada e saída de sinais RGB PC e monitores LCD usando USB como uma interface de entrada de vídeo.
As principais interfaces de entrada AV São vídeo composto, S-Video, Vídeo Componente, D1 – 5, e HDMI. Todos eles, exceto o novo padrão HDMI usam conexões analógicas. Tal como acontece com a entrada de PC, uma conexão HDMI digital geralmente fornece uma melhor qualidade de imagem para entrada AV do que as várias interfaces de conexão analógicas.
vale a pena notar que enquanto HDMI foi projetado para uso com entrada e saída AV, o padrão também suporta entrada e saída de PC. Monitores LCD incorporando portas HDMI incluem alguns que suportam a entrada de PC oficialmente e outros que—se eles podem ou não exibir entrada de PC—não suportam a entrada de PC oficialmente.
D-Sub e DVI: interfaces padrão para uso por PC
D-Sub e DVI são as interfaces padrão atuais em ambientes PC.
oficialmente conhecido como D-Sub miniatura, D-Sub não é exclusivo para exibir uso. Também é usado para portas seriais, portas paralelas, SCSI e outros conectores, com o número de pinos de conexão dependendo do propósito de uso. No entanto, estes padrões de conector são raramente se alguma vez encontrados em PCs agora para uso pessoal de propósito geral, a maioria dessas aplicações tendo migrado para USB.
Quando usado como uma interface de monitor, Uma porta D-Sub também é conhecida como uma porta VGA, um padrão de conexão analógica que já existe há algum tempo. O conector é um conector DE-15 com 15 pinos em três linhas, muitas vezes referido como um conector “mini-D-Sub 15-pinos” ou “D-Sub 15-pinos”. (Alguns conectores omitem pinos não utilizados.) D-Sub é atualmente a interface de monitor mais utilizada, compatível com um grande número de monitores PCs e LCD.
um conector D-Sub feminino (foto à esquerda) instalado no monitor e um conector D-Sub masculino (foto do centro) no lado do cabo. Um cabo D-Sub apresenta um parafuso em cada extremidade do conector que pode ser rodado manualmente para evitar desconexão não intencional (foto à direita).
O padrão da Interface Visual Digital (DVI) usa um dos três tipos de conectores: DVI-D para conexão digital; DVI-A para conexão analógica; e DVI-I, compatível com conexões digitais e analógicas. O conector DVI-A para uso analógico não é de uso geral e pode ser ignorado ao escolher produtos de monitor.
tenha em mente que existem dois tipos de conexões DVI-D digitais mainstream: ligação única e ligação dupla. Para uma conexão DVI-D de ligação única, a resolução máxima que pode ser exibida é 1920 × 1200 pixels (WUXGA). Resoluções mais elevadas (como 2560 × 1600 pixels) requerem uma conexão DVI-D de ligação dupla que fornece o dobro da largura de banda de um DVI-D de ligação única (7,4 Gb/segundo ou superior). Para utilizar uma ligação DVI-D de dupla ligação, a entrada DVI-D do lado do monitor LCD, a saída DVI-D do lado do PC e o cabo DVI-D devem ser compatíveis com o padrão DVI-D.
DVI-I, O outro padrão DVI, pode ser usado com conexões digitais e analógicas, dependendo do cabo monitor usado. Uma vez que um sinal analógico DVI-I é compatível com o D-Sub padrão, uma conexão analógica pode ser formada usando um cabo de monitor com um conector D-Sub em uma extremidade e um conector DVI-I na outra. Dependendo do cabo e dos conectores do lado do PC e do lado do monitor LCD, também pode ser possível usar um adaptador para conectar um conector DVI-I com um conector D-Sub.
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| UM DVI-D, um conector fêmea instalado o monitor de lado (foto à esquerda) e um conector DVI-D single link (18 pinos) conector macho instalado no cabo (centro da foto). Tal como acontece com os cabos D-Sub, um cabo DVI-D pode ser fixado no lugar, girando os parafusos em cada extremidade do conector (foto à direita). | |
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| Pin layouts de identificar o tipo de conector DVI. À esquerda está um conector DVI-D dual-link (24-pinos); à direita está um conector DVI-A (17-pinos). | |
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| À esquerda, é um DVI-I single-link (23 pinos) conector; à direita está um conector DVI-I dual-link (29-pinos). | |
Monitor cables with DVI-I connectors on both ends were available at one time. Estes são raros hoje, uma vez que esta configuração tornou difícil determinar se a conexão era digital ou analógica e gerou problemas frequentes de conexão. Ter conectores DVI-I tanto no lado do PC quanto no lado do monitor LCD pode levar a confusão. Em tais casos, a configuração ideal é uma conexão digital feita com um cabo DVI-D.
Três exemplos de uma nova geração de interfaces digitais
Como o mais recente interfaces digitais, a Interface Multimídia de Alta Definição (HDMI), DisplayPort, e Mini DisplayPort, têm atraído considerável atenção. Todos os padrões oferecem a capacidade de transferir sinais de áudio e vídeo digitalmente usando um único cabo; todos oferecem fácil fixação e remoção de cabos.
As formas de conectores HDMI, DisplayPort e Mini DisplayPort assemelham-se ao de uma série USB-um conector (no lado da máquina USB, como um PC). Os conectores não possuem parafusos, permitindo que os cabos sejam prontamente inseridos e removidos. (A desvantagem: isto torna mais fácil deslocar uma conexão de cabo se uma mão ou pé pega no cabo.)
à esquerda é um conector feminino HDMI (Tipo A); no meio é um conector feminino DisplayPort; à direita é um Conector Feminino Mini DisplayPort. O conector HDMI tem 19 pinos. Os conectores DisplayPort e Mini DisplayPort têm 20 pinos e um conector assimétrico (da esquerda para a direita). (O padrão HDMI também define um conector tipo B de 29 pinos compatível com resoluções acima de 1080p.)
os padrões HDMI, DisplayPort e Mini DisplayPort também são compatíveis com o sistema de proteção de conteúdo Digital de alta largura de banda (HDCP). Uma tecnologia destinada a proteger os direitos autorais sobre conteúdo digital, HDCP permite a autorização de dispositivos de saída e entrada antes do vídeo ser exibido.
outra característica é que os sinais de vídeo HDMI, DisplayPort e Mini DisplayPort podem ser convertidos para trás e para a frente com o padrão DVI-D, uma interface digital para PC. Usando o adaptador de conversão apropriado ou cabo, podemos produzir vídeo a partir de um conector DVI-D, HDMI, DisplayPort, e Mini DisplayPort e entrada para qualquer uma dessas opções. Atualmente, no entanto, esta implementação parece ser imperfeita: em certos casos, os dispositivos de entrada e saída não são completamente compatíveis (ou seja, o vídeo não exibe).
enquanto HDMI, DisplayPort e Mini DisplayPort cada um pode transmitir áudio e vídeo usando um único cabo, DVI-D pode transmitir apenas vídeo e requer portas de entrada/saída separadas e cabos para áudio. Por esta razão, ao converter entre os padrões DVI-D e HDMI, DisplayPort ou Mini DisplayPort, apenas o vídeo pode ser transmitido através de um único cabo. (Alguns produtos podem transmitir áudio do lado DVI através de um adaptador de conversão.)
Let’s look at a more detailed look at HDMI and DisplayPort technologies.
HDMI, um novo padrão em interfaces digitais compatível com a alta definição de vídeo
Agora uma interface padrão para dispositivos (principalmente televisores e gravadores), HDMI foi estabelecida em dezembro de 2002, pela Sony, Toshiba, Thomson Multimedia, Panasonic (anteriormente Matsushita), Hitachi, e Philips, liderado pela Silicon Image. Os sinais de vídeo HDMI são baseados na norma DVI-D, uma interface RGB digital usada em PCs, a que as funções de transmissão de áudio e gestão de direitos digitais (DRM) foram adicionados. HDMI foi concebido principalmente para uso como uma interface digital de vídeo e áudio Para eletrônicos domésticos e equipamentos AV.
um conector feminino HDMI (tipo a) (foto à esquerda) e conector masculino (foto do centro). O cabo HDMI compacto é facilmente conectado e desconectado, assim como um cabo USB (foto à direita). Os cabos HDMI são de dois tipos: norma (categoria 1), que denota os que passaram 74,25 MHz nos ensaios de velocidade de transmissão, e alta velocidade (categoria 2), que denota os certificados para 340 MHz. Um cabo de alta velocidade é recomendado quando se usa sinais de alta definição como 1440p.
em discussões sobre HDMI, o assunto de diferenças funcionais entre as versões do padrão HDMI é inevitável. A tabela abaixo resume as principais diferenças. Existem diferenças significativas nas funções implementadas entre versões HDMI através da versão 1.2 A e HDMI versões 1.3 e acima.
Uma vez que as versões HDMI são compatíveis para trás, podemos ainda entrada e saída de vídeo e áudio se o lado de saída é compatível com a versão 1.3 ou acima e o lado de entrada com a versão 1.2a ou inferior. No entanto, se o dispositivo de saída usar funções implementadas na versão 1.3 ou superior, estas funções serão canceladas em dispositivos de entrada que cumpram com a versão 1.2 A ou antes.
incidentalmente, enquanto HDMI 1.3 incorpora padrões como o padrão de gamute largo xvYCC e cor profunda, que pode lidar com dados de cor a mais de 24 bits, estas especificações são eletivas. Um número de versão como o 1.3 é apenas o número das especificações técnicas aplicáveis; os fabricantes podem escolher quais as funções a incluir, dependendo do produto específico. Por esta razão, mesmo um produto anunciado como HDMI 1.3 a conformidade pode não apresentam todas as funções suportadas pelo HDMI 1.3 um.
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- 1 Consumer Electronics Control (CEC): UM sinal usado para funções de controle entre os dispositivos ligados por HDMI; usado em tecnologias como o Sharp Aquos Familink , Toshiba Regzalink, e da Panasonic Viera Link.
- 2 sincronização labial: Uma função que sincroniza automaticamente sinais de áudio e vídeo.
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DisplayPort, a nova interface e um concorrente para HDMI como um sucessor para DVI
Formalmente aprovado em Maio de 2006, o padrão DisplayPort é um novo padrão, lançado em Maio de 2005 pela Video Electronics Standards Association (VESA) dos Estados Unidos, uma organização da indústria que estabelece normas para PC-interfaces relacionadas. Como uma interface de vídeo promovida pela VESA, um círculo eleitoral composto principalmente de fabricantes de PC e monitor, é projetado para suceder os DVI e D-Sub normas como uma interface de PC. No entanto, não há razão para que também não possa ser usado em equipamento AV.
DisplayPort female (foto à esquerda) and male (foto ao centro) connectors. Embora um cabo DisplayPort se assemelhe a um cabo HDMI, ele tem dois ganchos no topo do conector para torná-lo mais difícil de desligar acidentalmente (foto à direita).
com uma velocidade máxima de transmissão de 10.8 Gbps, compatibilidade com resoluções de até 2560 × 2048 pixels ou mais, profundidade de cor de 48 bits (16 bits por cor RGB), e uma taxa máxima de atualização de 120 Hz (120 fps), suas especificações básicas de interface de vídeo são próximas às do HDMI. No entanto, ao contrário do HDMI, que transmite dados para sinais de vídeo RGB e sinais de clock separadamente, ele envia todo o vídeo e áudio para o dispositivo de destino através de uma conexão série, dividido em micro-pacotes chamados unidades de transferência.
desde DisplayPort é uma interface serial como PCI Express que gera um clock a partir dos dados em vez de usar sinais de clock externos, velocidades de transmissão de dados e funcionalidade são facilmente melhorados. Além disso, uma vez que DisplayPort emprega uma configuração em que o monitor LCD é operado diretamente, torna possível reduzir o número de componentes. Outro benefício é a sua capacidade de transmitir sinais a distâncias de até 15 metros.
no padrão DisplayPort, o lado de saída é definido como o dispositivo de origem e o lado de entrada como o dispositivo de sincronização. Sob esta configuração, os dispositivos de origem e sincronização se comunicam entre si, tornando possível ajustar automaticamente a transmissão para a resolução ideal, profundidade de cor e taxa de atualização. Os dados de áudio e vídeo podem ser transmitidos através de uma combinação de canais simples, duplos ou quádruplos chamados faixas, e duas taxas de dados (1,62 Gbps e 2,7 Gbps). A configuração mínima é uma faixa única a 1,62 Gbps; a máxima é de quatro faixas a 2,7 Gbps cada uma para um total de 10,8 Gbps.
os formatos de áudio suportados e outros atributos são elementos importantes dos dispositivos de sincronização. Para áudio, é necessária a compatibilidade com PCM linear de 16 bits (32/44.1/48 kHz). Outros formatos são opcionais. Ainda assim, o padrão é compatível com formatos até Alta Definição de áudio, como Dolby TrueHD e DTS HD. Para informações de cor, compatibilidade com RGB, YCbCr (4:2:2), e YCbCr (4:4:4) é um requisito.
Eizo do 31.1-polegadas de largura ecrã LCD monitor ColorEdge CG3184-K, com built-in DisplayPorts
Coluna: taxas de Licenciamento: Mais uma diferença entre HDMI e DisplayPort
uma grande diferença aparente quando comparamos HDMI e DisplayPort é a presença ou ausência de taxas de licenciamento. A implementação da HDMI em um produto requer que os fabricantes paguem uma taxa de licenciamento de US $ 10.000 / Ano, enquanto a implementação HDCP requer uma taxa de licenciamento separada de US $ 15.000 / ano. Estas taxas de licenciamento implicam custos significativos para os fabricantes. Quando os preços dos produtos reflectem estes custos, podem ter um impacto maior ou menor sobre os utilizadores comuns. Um exemplo mais familiar é o cabo HDMI, que também está sujeito a uma taxa de licenciamento, tornando-o mais caro do que outros cabos AV. (Note que a taxa de licenciamento não é a única causa de preços mais elevados; requisitos de qualidade e outros fatores também fazem subir os preços.)
DisplayPort requer nenhuma taxa de licenciamento para além da HDCP, tornando-o mais atraente e mais fácil para os fabricantes de adotar. Os progressos na produção em massa levarão provavelmente a vantagens em termos de preços também para os utilizadores comuns. Ainda assim, HDMI é claramente a interface digital tradicional atual para produtos como equipamentos AV e consoles de videogame. DisplayPort, mesmo se padronizado sob a liderança de fabricantes de PC, é improvável que tome seu lugar. Com o crescente suporte para DisplayPort entre os fornecedores de chips gráficos para uso em ambientes PC e o crescente número de produtos compatíveis, incluindo o MacBook, o uso do DisplayPort é projetado para expandir.
D-Terminal e componente vídeo, interfaces de vídeo analógicas compatíveis com vídeo de alta definição
vamos discutir interfaces de entrada de vídeo, começando com os padrões de vídeo D-Terminal e componente. Os sinais de vídeo em si são idênticos para ambos. O sinal de vídeo é composto pelos seguintes três tipos de sinal: o brilho Y/sinal de sincronização; o sinal Pb (Cb) para a diferença entre azul e Y; e o sinal Pr (Cr) carregando a diferença entre vermelho e Y. No total, estes são referidos como um sinal de vídeo componente. Uma característica desta tecnologia é a sua capacidade de entrada e saída de sinais de vídeo analógicos de alta qualidade, omitindo o processo de separação e combinação de sinais de vídeo-sinal.
entradas de vídeo Componente de sinais de vídeo usando três cabos
Um componente porta de vídeo tem conectores separados para cada um dos três vídeo-tipos de sinais: Um verde conector para o sinal de Y, um conector azul para o Pb (Cb) de sinal, e um conector vermelho para o Pr (Cr) sinal. Na maioria dos casos, os formatos de vídeo compatíveis são 480i, 480p, 720p, e 1080i, com conectores rotulados Y, Cb, E Cr compatíveis com 480i vídeo e conectores rotulados Y, Pb, e Pr com formatos de vídeo de maior qualidade.enquanto as portas de vídeo componentes oferecem maior qualidade e maiores benefícios do que a maioria dos outros tipos de entrada de vídeo analógico, elas também implicam inconvenientes, incluindo conexões mais problemáticas (uma vez que usam três conectores) e maiores requisitos de espaço em dispositivos equipados com tais portas. Além disso, eles são incapazes de transmitir sinais de controle. No Japão, o padrão D-Terminal, formulado pela Japan Electronics and Information Technology Industries Association (JEITA, conhecida na época como a Electronic Industry Association of Japan, ou EIAJ), que apresenta suas próprias melhorias nestes pontos, entrou em uso generalizado.
um conector D-Terminal combina os três tipos de sinais vídeo componentes em um único cabo e é mais fácil de conectar. Ele também incorpora um sinal de controle para identificar linhas de digitalização, método de digitalização e proporção. (De passagem, é chamado de D-Terminal apenas porque seu conector é em forma como a letra “D”; O ” D “não significa “digital”.”Os sinais que fluem através do Terminal D e do cabo de ligação são analógicos.) A tabela abaixo apresenta os tipos de terminais D (D1 – 5) e os formatos de vídeo correspondentes. Enquanto muitos produtos possuem terminais D5, que são compatíveis com o vídeo 1080p, isso não é especificado no padrão oficial JEITA.
D-Terminal female (foto à esquerda) e Male (foto ao centro) conectores. Cada extremidade do conector de um cabo D-Terminal apresenta um gancho para evitar a desconexão acidental (foto à direita). O conector tem 14 pinos.
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Comparações de qualidade de imagem entre o componente de vídeo e o D-Terminal padrões mostram que vídeo componente, com seus três conectores separados, oferece maior qualidade de imagem, devido às características estruturais do cabo e o conector. Muitos acreditam que esta diferença se torna ainda mais marcada com cabos mais longos.
S-Video and composite video, standard-definition analog video interfaces
vamos considerar s-Video and composite video ports. O vídeo consiste de um sinal de brilho e um sinal de cor, combinados para criar um sinal de vídeo composto. Uma porta de vídeo composta transmite o sinal de vídeo composto como é; uma porta de Vídeo s transmite o sinal composto separado em um sinal de brilho e um sinal de cor. Uma vez que menos processamento é necessário para combinar e separar os sinais de brilho e cor, uma porta de S-vídeo oferece maior qualidade de imagem do que uma porta de vídeo composta.
em um conector RCA com três pinos simples em uma linha, o pino amarelo é o conector feminino composto (foto à esquerda). A maioria dos cabos compostos assumem a forma de um único cabo que se divide em três conectores, com o conector amarelo usado para vídeo e o vermelho e branco para áudio estéreo (foto central). Um conector feminino de Vídeo S (foto à direita), que tem quatro pinos.
adicionalmente, existem dois tipos de portas S-Vídeo: S1, que pode identificar vídeo com proporções de 4: 3 e 16: 9; e o S2, que pode identificar o vídeo “letterbox” com bandas pretas acima e abaixo, para exibir vídeo de proporções 16:9 em monitores de proporções 4:3. Um dispositivo de visualização que recebe vídeo com uma proporção de 16:9 ou vídeo letterbox executa a escala apropriada para mostrar a proporção correcta.portas de vídeo e compósitos são capazes de lidar com vídeo até a definição padrão NTSC (480i). É provável que sejam gradualmente eliminados no futuro, excepto no caso de aplicações que exijam a ligação de equipamentos de vídeo mais antigos, tais como baralhos de vídeo VHS ou câmaras DV.as interfaces vídeo analógicas, incluindo D-Terminal e vídeo componente, podem ser resumidas da seguinte forma, por ordem decrescente da percepção geral da qualidade da imagem: vídeo componente, D-Terminal, S-Video e vídeo composto.
alguns produtos até usam USB como uma interface de entrada/saída de vídeo
vamos concluir voltando ao assunto dos ambientes PC. Alguns produtos recentes usam portas USB para saída de exibição de PC. Enquanto USB não foi originalmente concebido como uma interface de exibição, a demanda surgiu para uma maneira mais fácil (mais fácil do que usar um cabo D-Sub) para configurar ambientes multi-monitor, particularmente para laptops e netbooks de baixo preço.
a maioria desses produtos são adaptadores, que se conectam ao PC usando conectores USB e recurso DVI-D ou DVI-I no lado de saída. Estes são então conectados a monitores LCD. Após o usuário instalar um driver de dispositivo, o PC reconhece o adaptador como um adaptador de monitor. Os usuários podem criar um ambiente multi-monitor no Windows, ativando o monitor secundário conectado ao adaptador em Propriedades de exibição. Em termos de desempenho do ecrã, estes adaptadores não são adequados para utilizações que exijam uma resposta de alta velocidade; estão associados a atrasos ligeiros nas operações do rato ou do teclado reflectidos.
um pequeno número de monitores LCD no mercado usam USB como interface de entrada de vídeo, tornando possível a saída e visualização de um ecrã PC através de uma ligação USB entre o PC e o ecrã LCD. Estes, também, são ideais para laptops e netbooks, uma vez que permitem aos usuários usar laptops conectados a monitores LCD de tela grande em suas secretárias de escritório ou em casa, em seguida, usar os laptops para uso móvel quando sair e sobre simplesmente desligando um único cabo USB.