DP数字接口标准

DP（中文名DP（display port）是VESA（视频电子标准协会）于2006年发布的数字接口标准，支持数字视频、音频和USB的连接。DisplayPort接口设计的目的是提供广泛适用的接口，包括外部（设备到设备）和内部（如笔记本电脑面板接口）连接。其主要优点是数据速率高、连接方便、内容保护完善和基于分组交换的数据传输方式。关键技术是用于带宽受限链路的显示流压缩技术、用于高分辨率和高刷新率显示的平铺显示操作等。

2006年，VESA发布了第一个DisplayPort标准，即1.0版本；2007年，1.1版本引入了辅助通道；2009年，1.2版本增加了多流传输（MST）选项，并引入了热插拔检测（HPD）信号线。2014年，1.3版本进一步将数据传输速率提高到32.4Gbps，增加了额外的协议灵活性。2016年发布的1.4版本是第一个使用VESA显示流压缩（DSC）技术的DP标准。2.0版本于2019年发布，四个差分串行通道上的有效数据传输速率高达77.4 Gbit/s . 2022年发布的2.1版本向后兼容，并取代了之前的DisplayPort 2.0版本。

与DisplayPort相关的其他标准包括eDP和DisplayHDR。此外，当USB-C连接器检测到它连接到具有DisplayPort功能的显示器或扩展坞而不是另一个纯USB设备或电源充电器时，它将更改为提供DisplayPort Alt模式。与DisplayPort相关的产品包括显示器、显卡、适配器等。

DisplayPort的赞助商是VESA DisplayPort，DisplayPort的赞助商是VESA。Genesis、英特尔、AMD、Analogix、惠普、戴尔和安捷伦都积极参与了标准的制定。2006年，视频电子标准协会（VESA）发布了第一个DisplayPort标准，即DisplayPort 1.0。该版本为传输同步数据流（如未压缩的视频和音频）提供了高带宽和低延迟的通道。

2007年，DisplayPort 1.1发布，它引入了一个辅助通道，使混合设备（如光纤收发器）能够被识别并用作铜缆的认可替代品，将PC连接到平板显示器和其他应用。2009年，DisplayPort 1.2发布，增加了多流传输（MST）选项，允许通过单个DisplayPort连接传输多达63个独立的音频/视频流；支持高比特率2（HBR 2）传输模式；热插拔检测（HPD）信号线介绍。

2014年，DisplayPort 1.3进一步将数据传输速率提高到32.4 Gbps，增加了额外的协议灵活性。2016年，DisplayPort 1.4发布，这是第一个使用VESA显示流压缩（DSC）技术的DP标准。2019年，DisplayPort 2.0发布，提高了4K/HDR和虚拟现实应用的刷新率。

2022年10月18日，VESA发布了DisplayPort标准的最新版本DisplayPort 2.1，该版本向后兼容并取代了之前的DisplayPort 2.0版本。所有先前通过认证的DisplayPort 2.0产品，包括支持UHBR（超高比特率）的产品，无论是GPU、扩展坞芯片、显示标量芯片、PHY中继器芯片（如信号整形芯片）还是DP40/DP80电缆（包括无源和有源电缆以及使用全尺寸DisplayPort、mini DisplayPort或USB Type-C连接器），都通过了DisplayPort 2.1标准的认证。

DisplayPort 2.1还更新了DisplayPort电缆标准，以优化全尺寸和迷你DisplayPort电缆的配置并提高其坚固性，因此它可以在不降低UHBR性能的情况下提高连接质量并增加电缆长度（DP40电缆长度超过2m，DP80电缆长度超过1m）。VESA认证的DP40电缆支持UHBR10链路速率（10 Gbps），在四个通道中运行，并提供40Gbps的最大吞吐量；经VESA认证的DP80电缆支持uhbr 20（20 Gbps）链路速率，可在四个通道中运行，最大吞吐量为80Gbps。

电子数据处理：EDP（嵌入式显示端口）是连接嵌入式显示屏的特殊标准。它是DisplayPort标准的衍生形式，旨在为笔记本电脑、平板电脑和其他便携式设备提供高质量的视频传输和显示功能。

EDP标准包括以下主要版本:

EDP 1.0标准:EDP的最早版本，提供基本的显示传输功能，支持最高1.62 Gbps的数据传输速率。

EDP 1.1标准:在1.0版本的基础上，增加了对更高分辨率和刷新率的支持，以及降低功耗的改进。

EDP 1.2标准:引入了对多流传输（MST）和更高数据传输速率的支持，并增强了显示屏的自适应亮度控制等功能。

EDP 1.3标准:它进一步提高了数据传输速率，支持更高的分辨率和更宽的色域，并改善了高动态范围（HDR）视频。

EDP 1.4标准:增加对HDR视频和更高分辨率的支持，以及改进的功能，如显示屏的自适应刷新率。

输入数据处理（input data processing的缩写）：IDP（内部显示端口）是一种用于将笔记本电脑的内部显示屏与主机相连的接口。它是DisplayPort技术取代传统低压差分信号连接方式的一种应用。IDP标准适用于电视的内部连接，用于电视控制器SOC和电视面板时序控制器之间的连接，有助于提高视频传输带宽，减少电磁干扰，降低连接复杂性，并支持更小的连接器。

mDP：MDP（Mini display port）是由苹果公司开发并推广的小型数字视频接口标准。Mini DisplayPort接口通常用于将笔记本电脑、台式机或其他设备连接到外部显示器、投影仪或高清电视。该接口的连接器尺寸较小，但可以支持高分辨率视频和多声道音频传输。MDP接口还可以通过适配器与其他视频接口标准（如HDMI、DVI或VGA）兼容，使其成为一种灵活的数字视频连接解决方案。

DisplayHDR：DisplayHDR是VESA定义的高动态范围（HDR）显示标准。它旨在为消费者提供显示器HDR性能的一致性和透明度。标准分为不同级别，如DisplayHDR 400、DisplayHDR 600、DisplayHDR 1000等。每个级别都有特定的要求和规格，并根据亮度、对比度和色彩范围等因素进行评估。

DisplayPort电缆标准：DisplayPort电缆根据其带宽认证级别（RBR、HBR、HBR2、HBR3等）进行分类。).电缆可以提交给VESA进行各种带宽级别的可选认证。VESA提供三种级别的电缆认证:RBR、标准和DP8K。VESA为支持DisplayPort 2.0中更高数据链路速率的信号源、显示器和电线推出了新的认证方案。电线可以认证为DP80或DP40，数字指的是带宽。

DisplayPort设备主要有三种类型:源设备产生信号，如台式机、笔记本、DVD等。接收设备用于接收信号和显示图像，如监视器、电视等。中间是连接介质，如电缆。因此，DisplayPort的测试项目也根据被测设备的不同分为三类:源测试、宿测试和线缆测试。

DisplayPort的信号路径分为两种:主信号路径和辅助信号路径。主信号路径主要用于传输高速视频和音频数据，由四对单向高速差分线路组成。辅助信号路径用于传输链路控制信号，由一对双向差分线路组成，采用曼彻斯特编码。此外，DisplayPort接口还可以具有热插拔检测信号和电源引脚，电源引脚可以为一些低功耗的Sink设备提供不低于1.5W的能量。

一般特征：DisplayPort在开发之初的主要优势是非常高的数据速率、便捷的连接、完善的内容保护和基于分组交换的数据传输模式。DisplayPort采用类似于PCIExpress的物理层方案。数据编码使用ANSI的8b/10b编码，时钟嵌入数据流中，链路宽度可以选择1、2或4，发送和接收之间采用交流耦合，从而简化了电路设计并在提高数据速率的同时提高了灵活性。单台计算机的显示输出可以驱动以菊花链形式连接的多台显示器，其中一根电缆将计算机连接到第一台显示器，第二根电缆连接第一台显示器和第二台显示器，依此类推。以这种方式组合的显示器的最大数量受显卡功能以及显示器分辨率和刷新率的当前值的影响。

DP的物理层类似于PCI Express的物理层。传统主板芯片组制造商可以通过稍微修改北桥芯片来支持DisplayPort，而无需添加VGA等高速DAC芯片或HDMI等HDMI接口芯片。

当时DisplayPort技术的目的是提供广泛适用的接口，包括外部（设备到设备）和内部（如笔记本电脑面板接口）连接。因此，其目的不仅限于上述外部连接方式，另一个目的是取代目前笔记本电脑内部显示屏与主机之间的低压差分信号连接方式。通过使用DP技术，相同带宽的传输可以使用更少的电缆。

DisplayPort的关键技术包括用于带宽有限链路的显示流压缩（DSC）技术、用于高分辨率+和高刷新率显示的平铺显示操作、用于优化内容帧渲染利用率的AdaptiveSync以及使用DisplayID和帧对齐对动态元传输的可扩展HDR支持。DisplayPort 2.1增加了DisplayPort带宽管理功能，使DisplayPort隧道能够在USB4链路上更有效地与其他I/O数据流量共存。这种效率提升基于对VESA的视觉无损显示流压缩（DSC）编解码器和面板播放功能的强制支持。DSC比特流支持可以将DisplayPort的传输带宽减少67%以上而不会出现视觉伪像，而VESA的面板播放功能在执行面板播放操作时可以将DisplayPort隧道数据包的传输带宽减少99%以上。

优势：与HDMI接口相比，DisplayPort接口是一种开放标准，并且不需要收取许可和专利费用。DisplayPort可以为移动设备提供更高的带宽和更小的连接器，并兼容内部和外部接口，可以满足视听应用对高分辨率、高刷新率和3D立体图像传输的需求。此外，从基本规范衍生出的eDP、iDP和mDP等规范使特定应用程序能够实现最佳设计。

劣势：尽管DisplayPort越来越受欢迎，但一些旧设备可能不支持DisplayPort接口。HDMI仍然是主流的视频接口标准，在某些情况下可能需要使用适配器或转换电缆。

DisplayPort不要求PC所有者更换所有设备，因为简单的适配器允许支持DisplayPort的设备连接到使用DVI、HDMI和VGA等旧技术的显示器和投影仪。

显示端口1.2：数据传输速率和通道配置:DisplayPort 1.2采用微包架构，支持每通道5.4 Gbps、四通道21.6 Gbps的传输速率。它还包括一个可选的双向数据通信辅助通道，速度为1 Mbps/720 Mbps，并提供高达1.5W的电源连接器。多显示器输出和设备兼容性:该版本支持单个连接器上63个独立AV流的多显示器输出，并且可以扩展到大型和小型设备、显示器和电缆。它具有低电压兼容性，可以集成到最新的芯片组、GPU和显示控制器中，并且具有低功耗和可扩展通道，可以直接集成到LCD面板中。长距离传输和高分辨率支持:DisplayPort 1.2还支持长电缆，可达到15米以上，并提供更高带宽的有源电缆和混合电缆。它超越了高清，支持10位色彩的WQXGA，并支持超越全高清的3D立体声，达到120Hz。高色域和新颖的显示设计:DisplayPort 1.2可通过标准DisplayPort连接器提供高色域（高达4K x 2K、60 FPS和24 bpp）的四路全高清，并实现低延迟和快速响应。它还支持实现新颖的显示设计，包括独特的直接驱动显示器（DDM）功能以实现超薄显示。音频支持和互操作性:DisplayPort 1.2还支持音频和HDCP以支持高清内容播放，并可以通过DisplayPort连接器实现与DVI和HDMI信号的互操作性。嵌入式显示端口（eDP）可以实现更轻的内部布线，更低的系统功耗，延长笔记本电脑的电池寿命，并为新兴应用实现更高性能的笔记本LCD，例如3D立体感、120Hz刷新率和最深色深。

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显示端口1.4A：带宽提升:每个通道最高支持8.1 Gbps的传输速率，四个通道合计可达32.4 Gbps。此外，还允许一定的额外传输速率，因此四个通道的总传输速率可以达到25.92 Gbps。这种增加的带宽使单根电缆能够支持5K显示器（5120 x 2880）而不进行压缩，单个连接器可以支持两台4K UHD显示器（3840 x 2160），VESA用于协调视频时序。视频接口转换支持:DisplayPort 1.4A还持续支持视频到VGA、DVI和HDMI的转换，支持HDCP 2.2和HDMI 2.0以及CEC，支持4:2:0像素结构，可实现8K x 4K显示。它可以在两个通道上支持60Hz UHD显示和24位颜色，并将另外两个通道分配给USB等备用数据类型。

显示端口2.0/2.1：它首次支持8K分辨率标准:DisplayPort 2.0/2.1可将视频带宽性能提高三倍，最大有效载荷为77.37 Gbps，最大链路速率高达20 Gbps/通道，并具有更高效的通道编码。它是第一个支持8K分辨率（7680 x 4320）的标准，包括支持HDR-10的每像素30位（bpp）。DisplayPort 2.0/2.1可以实现8K以上分辨率的配置，例如60Hz和30 bpp 4:4:4 HDR下的单显示分辨率为16K（15360×8460）显示器，或者120Hz和30 bpp 4:4:4 HDR下的双显示分辨率为8K（7680×4320）显示器。当通过DP Alt模式在USB-C连接器上仅使用两个通道时，可以实现各种显示配置，例如三个4K（3840×2160）显示器@144Hz和30 bpp 4:4:4 HDR。DisplayPort 2.0/2.1支持更高的刷新率和高动态范围（HDR），并改进了对各种显示器配置的支持，包括增强/虚拟现实（AR/VR）显示器，以改善用户体验。高效传输:从2.0版本开始，显示流压缩（DSC）是强制性的，MST（多流传输）包含在标准协议中，并且扩展了隧道功能。DisplayPort 2.1具有原生DP连接器和USB Type-C连接器的优势，并支持带有前向纠错（FEC）的视觉无损显示流压缩（DSC）、HDR元数据传输和其他高级功能。