Соединение компьютера и монитора: всё о разъёмах и интерфейсах

Звук через DVI [ править | править код ]

С 2008 года производители видеоплат постепенно обновляют контроллер для поддержки HDMI-выхода в дополнение к DVI. В связи с электрической и контактной совместимостью между DVI и HDMI для вывода данных через DVI на HDMI-совместимое устройство (например телевизор) с использованием функций HDMI (например передача звука) требуется всего лишь простой пассивный переходник (или DVI-D — HDMI кабель).

Довольно часто возникает необходимость в определении типа DVI на видеокарте. Зачастую найти технические характеристики на видеокарту довольно сложно, ведь необходимо знать ее модель и производителя.

Распиновка DVI-I (Dual Link)

Главные отличия DVI-I и DVI-D

Большинство современных моделей видеокарт выпускаются с интерфейсом DVI вместо классического, но устаревшего VGA. Безусловно, о HDMI забывать не следует. Из ранее сказанного понятно, что DVI представлен в двух типах. Какая разница между DVI-I и DVI-D?

DVI – это цифровой видео разъем, который пришел на замену VGA. DVI-I отвечает за передачу цифрового и аналогового сигнала. Что касается аналогового сигнала, то он требуется для совместимости устарелых мониторов с лучевой трубкой. Прошло время, и эта опция уже не требовалась, в видеокартах начали задействовать исключительно цифровые сигналы. В результате чего DVI-D взяло на себя выполнение данных задач.

Нужно понимать, что вставить в DVI-D переходник DVI-I или же такой же тип кабеля не выйдет. Поскольку коннекторы разъемов отличаются. Интерфейс DVI-D без проблем может подсоединяться в «i». Этот вариант позволяет получать исключительно сигнал цифрового типа. Аналоговые сигналы в такой ситуации не считываются, поскольку у разъема DVI-D нет контакта “i”, который отвечает за передачу сигнала аналогового типа.

DP (DisplayPort)

В отличие от HDMI, DisplayPort можно найти в современных мониторах и очень редко в телевизорах. В настоящее время версия DisplayPort 1.2 актуальна и обязательна для игровых мониторов с технологией переменной частоты обновления Nvidia G-Sync. Хотя FreeSync от AMD способна работать как с HDMI, так и с DP (v1.2a), Nvidia требует исключительно разъем DisplayPort. Больше о различиях между двумя технологиями Nvidia и AMD можно узнать здесь.

Эффективная ширина полосы пропускания DisplayPort 1.2 составляет 17,28 Гбит/с в режиме HBR2 (High Bit Rate 2), что обеспечивает поддержку широкой цветовой гаммы и высокое разрешение (до 4K) при частоте 75 Гц. Кроме того, DisplayPort предлагает возможность передачи нескольких видеопотоков через шлейфовое соединение, то есть DisplayPort-Out.

Менее распространенная версия DisplayPort 1.3 увеличивает пропускную способность до 25,82 Гбит/с, что достаточно для 4K при 120 Гц, 5K при 60 Гц и 8K при 30 Гц. Посредством технологии MST (Multi-Stream Transport) вы можете последовательно подключить до двух дисплеев 4K UHD или четырех мониторов с разрешением WQHD + (2560 × 1600) с частотой 60 Гц.

В новейшей версии DisplayPort 1.4 добавлена ​​поддержка формата HDR10 и цветовой гаммы Rec2020, а также 8K HDR при 60 Гц и 4K HDR при 120 Гц за счет использования стандарта сжатия трафика DSC (Display Stream Compression) с коэффициентом сжатия 3:1.

Mini-DisplayPort можно найти на некоторых компьютерах Apple и ноутбуках. Порты поддерживают разрешение до 2560×1600 или 4096×2160 в зависимости от версии реализованного DisplayPort. Вы также можете получить переходники mDP на VGA, DVI или HDMI. Разъем Apple ThunderBolt обратно совместим с mDP, и его можно узнать по небольшому значку молнии на разъеме кабеля.

Спецификация

Цифровая передача

• Минимальная тактовая частота: 21,96 МГц
• Максимальная тактовая частота в одинарном режиме: 165 МГц
• Максимальная тактовая частота в двойном режиме: зависит от TMDS-передатчика и от толщины и длины кабеля
• Передаётся пикселей за такт: 1 (одинарный режим) или 2 (двойной)
• Битов в пикселе: 24 (одинарный режим) или 25—48 (двойной, если передается 1 пиксель за такт)
• Примеры режимов single link:
  • Поддерживаются и большие разрешения как пример (2560х1080) на мониторе LG UltraWide главное чтобы поддерживала видеокарта
  • HDTV (1920×1080), частота 60 Гц с 5 % пропускной способности, идущей на гашение (131 МГц)
  • WUXGA (1920×1200), частота 60 Гц (154 МГц)
  • UXGA (1600×1200), частота 60 Гц с гашением по стандарту GTF (англ. Generalized Timing Formula) (161 МГц)
  • SXGA (1280×1024), частота 85 Гц с гашением по стандарту GTF (159 МГц)
• Примеры режимов dual link:
  • QXGA (2048×1536), частота 75 Гц с гашением по стандарту GTF (2×170 МГц)
  • HDTV (1920×1080), частота 85 Гц с гашением по стандарту GTF (2×126 МГц)
  • WQXGA (2560×1600), частота 60 Гц
  • WUXGA (1920×1200), частота 120 Гц (2×154 МГц)

Аналоговая передача

Пропускная способность RGB-сигнала ЦАП современной видеокарты — 400 МГц. Тем не менее, видеокарты на основе XGI Volari XP10 работают на 420 МГц, а самая высокая частота ЦАП достигнута на видеокарте «BarcoMed 5MP2 Aura 76Hz» и составляет 550 МГц.

Разъём

Что такое DVI-выход?

Популярный разъем, известный как DVI-выход (Digital Visual Interface) предназначается для качественной передачи изображения (видео) на различные приборы цифрового типа. Как правило это проекторы, мониторы и телевизоры.

Разработала данный видеоинтерфейс компания DDWG. Часто в интернете можно найти расшифровку этих английских букв DVI в следующем виде — цифровой видео интерфейс. Эти слова более понятны для многих пользователей, которые только начинают узнавать мир компьютерной и остальной техники. Данный разъем имеет определенный цвет и форму, благодаря чему его довольно просто отличить от других выходов. Подключение прибора к самой разной технике происходит довольно просто, не требуя обязательных профессиональных умений и навыков.

История DVI разъема

В 1999 году компания Digital Display Working Group официально представила абсолютно новый на тот момент стандарт на интерфейс под названием Digital Visual Interface (DVI). Его разработкой занимались ведущие специалисты из IBM, Intel, Fujitsu и других известнейших корпораций, которые пришли в DDWG с одной целью — создать по-настоящему инновационный интерфейс для передачи цифрового видеосигнала на мониторы и прочие средства вывода изображения.

Появление DVI ознаменовало закат эпохи VGA, который за 10 лет морально и физически устарел. Это позволило не только улучшить качество контента, но и значительно повысить разрешение дисплеев. Примечательно, что DVI-разъемы актуальны и по сей день, хотя уже сейчас существуют серьезные соперники, которые постепенно вытесняют «ветерана».

Особенности DVI

Что касается DVI, то он использует формат данных, который базируется на технологии PanelLink. Речь идет о передаче информации, которая происходит последовательно, а также изначально реализованной компанией Silicon Image. Тут применяется технология TMDS, когда передача сигналов происходит дифференциально, чтобы максимально снизить перепады касательно уровней. Задействованные каналы в числе трех, передают видеосигнал со скоростью до 3,5 Гбит в секунду. Если используется кабель до 10 метров в длину, то можно передавать картинку в формате FHD (1920 на 1200 точек). Когда применяется более длинный соединительный кабель, тогда разрешение «урезается» до HD-формата.

В некоторых ситуациях может быть задействован канал Display Data Channel (DDC). С его помощью получится передать важную информацию о дисплее непосредственно самому процессору, который установлен в источнике сигнала. Сюда входят все подробные данные, касающиеся характеристик прибора. Речь идет о марке, дате производства, модели, размере и разрешении дисплея. Источник будет учитывать эту информацию, отправив сигнал с оптимальными настройками для конкретного экрана. Если источник не получает нужные данные, то возможна блокировка TMDS-канала.

Есть поддержка HDCP, которая является продвинутой системой защиты. Она реализована и в более продвинутом интерфейсе HDMI. Можно устанавливать разнообразные уровни защищенности контента, отталкиваясь от собственных потребностей. Основной принцип работы HDCP — подключенные при помощи DVI приборы обмениваются паролями между собой. Так и происходит внутреннее шифрование.

Нужно отметить, что DVI-разъем способен передавать исключительно изображение. Что касается звука, то не передается в данном случае. Поэтому необходимо позаботиться о соответствующих каналах. Примечательно, что сегодня для определенных видеокарт существуют специальные переходники, которые дают возможность одновременно передавать звук и картинку.

Thunderbolt: экзотические варианты подключения монитора

Есть и такие. Который уже год фирма Apple вместе с разработчиками Intel продвигают быстрый, универсальный, но безумно дорогой интерфейс Thunderbolt.

Зачем мониторам ещё и Thunderbolt? Вопрос остаётся который год без вразумительного ответа.

На практике мониторы с его поддержкой встречаются не так часто, да и есть большие сомнения в оправданности Thunderbolt для передачи видеосигнала. Разве что мода на всё «яблочное»…

К сожалению, за рамками статьи остаётся интереснейшая возможность подключать экраны к компьютеру (и даже подавать на них электропитание!) при помощи интерфейса USB 3.0 (или, ещё интереснее, 3.1). Перспектив у этой технологии множество, преимущества тоже имеются. Впрочем, это тема отдельного обзора – и ближайшего будущего!

Решение вопроса

Проблема с несовместимостью достаточно серьёзная – но вполне решаемая. Благодаря тому, что данные могут не просто передаваться, но и преобразовываться, специалистами уже давно изобретено другое устройство, называющее преобразователем или конвертером DVI-D в VGA.

На вид оно, действительно, может напоминать обычный переходник, однако оборудовано дополнительным, увеличивающим размер приспособления, модулем.

Рис. 6. Конвертер DVI-D VGA.

Ответить на него несложно – причина заключается в некомпетентности некоторых продавцов. Или, возможно, в желании продать больше товара, не имеющего тех функций, ради которых его покупают. На самом же деле, на сайтах, где указывается достоверная информация о переходниках и кабелях, можно увидеть в описании другие параметры – переход осуществляется не с DVI-D, а с DVI—I на VGA.

Рис. 7. Правильное указание параметров переходника в онлайн-магазине.

Распиновка DVI-D (Single Link)

штекер(со стороны провода)	гнездо(со стороны провода)

Компонентный выход

Из-за большого размера компонентных разъемов, выходы расположены на переходнике. Первые три разъема отвечают за видео, два последних за звук.
Он представляет собой три раздельных разъёма «тюльпан»: «Y», «Pb» и «Pr». Благодаря этому на выходе получается разделенный цветовой сигнал для HDTV. Используется для вывода изображения на цифровые проекторы.

Компьютеры и ноутбуки уже лет 10 оснащаются не одним, а двумя-тремя видами разъёмов одновременно. Порты отличаются и по размеру, и по внешнему виду. Какой тип подключения монитора предпочесть? В статье также рассматривается практическая полезность одновременного подключения двух, а то и трёх мониторов.

Стандарт DVI

Эта спецификация появилась в 1999 году, как замена предшественнику – интерфейсу VGA.На момент внедрения конструкторы предполагали, что электронно‐лучевые трубки будут существовать еще очень долго, поэтому линии VGA также включены в этот стандарт.

p, blockquote 5,0,1,0,0 —>

На текущий момент используется несколько типов такого слота:

p, blockquote 6,0,0,0,0 —>

• DVI‐A. Порт, передающий аналоговый сигнал. Может использоваться со старыми ЭЛТ вариантами, но для современных ЖК панелей не подходит. Имеет 17 контактов.
• DVI‐I. Может передавать как аналоговый, так и цифровой сигнал. Есть 18 основных и 5 дополнительных контактов. Способен передавать изображение в качестве HD.
• DVI‐D. Имеет 24 контакта, плюс один дополнительный. Передает только «цифру» -изображение Full HD без потери качества.

Этот стандарт поддерживает многопотоковую передачу сигнала, поэтому к одному слоту на видеокарте можно подключить несколько экземпляров сразу, однако если разрешение каждого не превышает HD.

p, blockquote 7,0,0,0,0 —>

Максимальная длина неактивного кабеля, то есть не оборудованного усилителем сигнала, 15 м. Следует помнить, что этот порт может передавать только изображение – со звуком он работать не умеет. Поддерживает максимальную герцовку не более 165.

p, blockquote 8,0,0,0,0 —>

Максимальная скорость передачи сигнала достигает 3,96 Гбит/с, но длина кабеля при этом не должна превышать полтора метра. Также необходимо учитывать, что разные типы портов оборудованы разными ключами. Неподходящий кабель не просто не будет работать – его невозможно вставить даже физически.

p, blockquote 9,0,0,0,0 —>

Основные функции DVI-D

DVI-кабели имеют две важные особенности:

• Уникальная структура: в отличие от других типов, кабели DVI содержат два винта на каждой стороне контактов. Это гарантирует прочную и постоянную связь;
• Ограничения по длине: средняя длина кабеля DVI составляет около 5 метров. Этого вполне достаточно для подключения телевизора к сторонним устройствам без ухудшения сигнала.

Дифференциальная передача сигналов с минимизацией перепадов уровней (TMDS) реализована в DVI посредством UTP-кабеля. Такой продукт имеет следующие технические характеристики:

1. Разъём DVI Single Link (с одним каналом) содержит четыре канала TMDS. Три из четырёх контактов соответствуют зелёному, синему и красному видеосигналам RGB, а четвёртый сигнал регулируется каналом синхронизации. Одноканальные разъёмы работают на частоте до 165 МГц и обеспечивают пропускную способность 1,65 Гбит/с. Они поддерживают разрешения до 1920 x 1200 с частотой обновления 60 Гц.
2. DVI Dual Link (двухканальные соединения) обеспечивают удвоение общего числа пар RGB TMDS, исключая синхронизирующую пару из параллельных соединений. Это позволяет организовать пропускную способность 2 Гбит/с и разрешение в них более высокое: 2560 x 1600 при частоте обновления 60 Гц.

Интерфейс DVI-D представляет собой одиночный разъём с 19 контактами и двухканальный разъём с 25 контактами. Разъём DVI-D может передавать только цифровые видеосигналы, и его совместимость возможна только с DVI-D-устройствами.

Разъёмы, имеющие двойную связь, абсолютно обратны и совместимы с одноканальной функциональностью, если только режим дисплея не используется для тактовой частоты пикселя более 165 МГц. Следовательно, в большинстве случаев двойное соединение всегда предпочтительнее моносоединения.

Разъем DVI-I

DVI-I (I – от слова Integrated, совмещенный) – это версия интерфейса DVI, которая совмещает в себе цифровую и аналоговую передачу сигнала. Фактически, разъем DVI-I представляет собой слияние аналогового DVI-A и цифрового DVI-D. Если на видеокарте есть DVI-I выход, то это означает, что к ней можно подключать как аналоговые мониторы (например, по DVI-A или VGA кабелю), так и цифровые мониторы (например, по DVI-D или HDMI кабелю). DVI-I – это универсальное решение, которое открывает максимально широкие возможности для подключения монитора к видеокарте компьютера.

Также, как и DVI-D, в цифровом варианте DVI-I есть два режима работы, которые различаются поддерживаемым разрешением. Это Single link или одинарный режим, который поддерживает разрешения до 1920×1080 (75 Гц) или 1920×1200 (60 Гц), и Dual Link, который поддерживает разрешения до 2560×1600.

Если видеокарта оснащается разъемом DVI-I, то способ подключения зависит в основном от возможностей монитора. Если у вас монитор с цифровым DVI-D входом, то вы можете подключить его при помощи обычного DVI-D кабеля (Single Link или Dual Link). Также к такому разъему можно подключить переходник на HDMI, после чего подключить монитор с помощью HDMI-кабеля. В общем, все как в случае с DVI-D.

Если же на мониторе есть только аналоговый вход (например, только VGA), то вы можете подключить к DVI-I переходник на VGA, после чего подключить монитор с помощью обычного VGA-кабеля.

Также в продаже есть кабели с интегрированным переходником. У таких кабелей с одной стороны DVI-I для подключения к видеокарте, с другой стороны VGA для подключения к монитору. Такие кабели также отлично работают.

Несколько лет назад DVI-I являлся основным разъемом и им оснащались почти все выпускаемые видеокарты.

Но, сейчас данный разъем понемногу устаревает и уступает место DVI-D, HDMI и Displayport.

Преимущества порта DVI

Цифровой визуальный интерфейс является самым старым из этих стандартов, впервые появившимся в 1999 году, но он по-прежнему присутствует на достаточном количестве мониторов, который иногда используется даже на новых ноутбуках и настольных видеокартах сегодня.

Более старые технологии DVI дают ему больше ограничений, чем у HDMI или DisplayPort. Он также использует громоздкий дизайн штепселя, в котором отсутствует механизм самоблокировки, и требуется подтягивание вертушками.

Оригинальный одноканальный DVI используется редко: если у вашего ноутбука есть DVI-соединение, почти наверняка используется DVI Dual Link с максимальным выходом 60 герц 2560×1600. Это делает DVI несовместимым с более новыми дисплеями 4K (хотя технически стандарт может обрабатывать большее количество пикселей со скоростью менее 33 кадров в секунду). На некоторых профессиональных видеокартах есть порты DVI-D, которые могут выводить звук, совместимый с адаптером HDMI, но подавляющее большинство портов DVI ограничено возможностями только для видео.

Как визуальный стандарт, DVI находится на пути к своему концу. Если вы ищете новый ноутбук или собираете новый компьютер, вам стоит рассматривать порт DVI только в том случае, если вам нужно подключиться к более старому (но всё же высококачественному) монитору. Даже тогда довольно легко найти адаптеры DVI для HDMI и DisplayPort.

Адаптеры портов могут создавать проблемы

Доступны различные адаптеры для совместимости различных соединений и кабелей. Поэтому подключение вашего ноутбука или рабочего компьютера к дисплею не должно быть непреодолимой задачей. Однако, из-за сложности перехода видео и аудио от одного стандарта к другому это может вызывать проблемы. Преобразование цифрового сигнала между стандартами обычно означает снижение максимального разрешения и частоты обновления, а одноканальный звук может быть и вовсе недоступен.

Кроме того, преобразование цифрового видеосигнала может нарушить шифрование содержимого HDCP, заставляя некоторые видеоисточники отображаться в режиме низкого разрешения или вообще не работать. По этой причине всегда лучше придерживаться единого типа кабеля и подключения для вашего компьютера и вашего дисплея, если это вообще возможно.

Альтернатива – USB тип C

Некоторые новые, высокопроизводительные или особенно мелкие ноутбуки начинают полагаться на стандарт Thunderbolt, который может работать на гибком разъеме USB Type-C для видеовыхода, аудио, данных и питания.

Разъем DVI-HDMI

Данный цифровой разъем используют для передачи сигналов HDTV. Предназначен этот интерфейс для подсоединения телевизоров к различным источникам сигналов. Особенностью упомянутого разъема является то, что через него можно передавать не только видеосигнал, но и цифровой звук. Он позволяет транслировать 8 аудиоканалов с разрядностью в 24 бита. Существуют различные спецификации означенного интерфейса, а также переходники, благодаря которым можно соединять между собой разные типы разъемов. Также HDMI-коннектор можно использовать для соединения персонального компьютера и телевизора. Следует помнить, что интерфейс HDMI-DVI поддерживает специальный протокол, предназначенный для защиты лицензионных контентов от несанкционированной перезаписи.

Распиновка DVI-A

Для чего нужен DVI кабель?

Используют провод обеспечить передачу цифрового сигнала с компьютера, игровой консоли или другого гаджета на дисплей или экран. При этом встает закономерный вопрос, передает звук или нет DVI кабель? Разработчиками не предусматривалась такая функция. Применение данного устройства дает ряд преимуществ как технического, так и пользовательского плана:

1. Получение высококачественного без помех изображения.
2. Гарантированное исключение потерь при передаче сигнала.
3. Возможность подключения мониторов большого формата для рабочих станций.
4. Сохранение четкости картинки благодаря увеличенному разрешению.
5. Кабель для монитора и видеокарты передает данные по четырем каналам. 3 из 4-х предназначены для транслирования цветов: красного, зеленого и синего. Четвертый канал – для тактовой частоты.