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TUhjnbcbe - 2025/5/28 19:24:00

当代生活,我们对显示器的要求已经不只是「有画面」,更是要有极致的画面。什么4K超高分辨率、HDR高动态范围、Hz高刷新率、10bit色彩、1ms延迟……反正什么好来什么,能上什么就上什么。

但是同一台显示器后面通常都会有不同的接口,这些接口有什么不同?应该优先选择哪种接口?

另外,本文主要讨论的是「家用范畴」的显示器接口,而不是工业用途的,这两者之间有相当大的不同。

从模拟到数字

作为当代计算机系统最重要的发明,显示器和操作系统的出现让使用计算机的学习成本大幅降低。而众所周知的是,CPU不承担画面输出的功能的,这个功能主要由显卡负责。显卡输出视频信号,经过线缆传递到显示器,处理后呈现在我们眼前。

早期的显示器都是CRT显示器,就是那种以前常见的「大脑袋」显示器,这种显示器只能接收「模拟信号」,而显卡输出的都是数字信号。这就需要经过一次「数字-模拟」的数模信号转换,输出模拟信号后经由线缆传递到显示器上。

在这个时代最受欢迎的就是D-Sub端口,更被人们所熟知的名字是VGA端口。

作为一项诞生在年的产物,VGA仅能传输视频信号,不能传输声音信号。总共15针的接口被分成了3排,分别传输R\G\B三色信号。默认传输*分辨率的视频信号,理论上最高能够支持到*的60帧信号。

但是问题是这种模拟信号非常容易受到物理层面的干扰,包括晃动、接口松动、老化等等,所以尽管在接口旁边装了两颗(当时看起来很酷的)螺丝,依然无法从物理上免除接口给画质带来的影响。

除了物理层面的影响,模拟信号本身也非常容易受到干扰,数模转换也会导致信号内容的丢失,因此实际上的VGA很难提升到P分辨率以上;此外由于数模转换的存在还会造成屏幕的延迟、拖影等问题。

而随着同样使用数字信号的液晶显示器的推广,VGA这种输出模拟信号的端口也逐渐消逝在了历史的河流中。

而顶替VGA的,则是另一种带螺丝的接口——DVI。DVI既可以传输模拟信号,也可以传输数字信号,是模拟时代到数字时代的理想过渡。

数字信号到数字信号的直接传输使得DVI型号有很多种,包括可以传输模拟信号的DVI-A、可以传输数字信号的DVI-D和集成模拟信号和数字信号的DVI-I,另外DVI-D和DVI-I还有单通道和双通道区分。

双通道的DVI接口最高可以输出*分辨率的图像,也就是略高于2K的分辨率;即使是单通道模式下也可以传输最高*分辨率,也就是略高于P分辨率的图像。这样的性能在21世纪初期可以说很强劲了。

而且DVI是由矽映半导体、英特尔、康柏、IBM、惠普、富士通等公司组成的DDWG(DigitalDisplayWorkingGroup,数字显示工作组)推出的,这些业界大佬们的鼎力支持也让DVI成为了当时的行业通用标准。

但是DVI也不是没有问题:最高只能传输8bit的RGB信号;不能传输音频信号;体积大,对笔记本支持不友好……

在这样的情况下,两个现阶段显示器接口的「王者」出现了。

多说一句,模拟信号时代有非常多形式的接口存在,比如电视上常见(主要用来连接小霸王学习机)的三色接口,学名「CVBS接口」的AV接口也是模拟信号的一种。

黄色的是视频传输接口

红色和白色的分别是左右声道的音频传输接口

HDMI和DP

年4月,日立、松下、飞利浦、东芝、硒映半导体、法国汤姆逊和索尼七家公司成立了HDMI组织,并在年12月9日推出了HDMI1.0版标准,这个统治全球的接口正是进入了历史的进程中。

高清晰度多媒体接口(英文:HighDefinitionMultimediaInterface,HDMI)是一种数字化视频/音频接口技术,是适合影像传输的专用型数字化接口,其可同时传送音频和影像信号。目前市面上常见的最低版本的HDMI1.3的传输带宽已经达到了10.2Gbps,已经发售的HDMI2.0的带宽已经达到了惊人的14.4Gbps。

这是个什么概念呢?如果你曾经看过我写的关于视频压缩算法的文章就应该知道「每秒原生视频体积」的计算公式:

横向像素数量*纵向像素数量*灰度*3*每秒帧率

(乘3是因为RGB三色)

显示器带宽的计算公式和这个非常类似,主要是帧率变成了刷新率;不过显示器带宽可没有压缩算法。所以我们可以很容易地计算出现阶段主流显示器所需要的带宽:

·AppleXDR6K8bit60Hz:29.31Gbps

·4K8bit60Hz:11.94Gbps

·2K8bitHz:12.74Gbps

·2K8bit60Hz:5,3Gbps

·P8bitHz:11.94Gbps

也就是说,HDMI2.0可以支持4K60Hz或者是2KHz或者是PHz,以及额外的音频输出。此外还支持HDR、10bit色深、显卡自适应同步(AMD的FreeSync)等等一系列新型显示技术。

更重要的是,由于HDMI创始公司都是当代家电类,尤其是显示类行业的超级巨头,所以HDMI的推广一路顺风顺水,从PC到笔记本,从显示器到电视,HDMI已经成为了现阶段最主流的高清接口。

当然最主流不代表是最好的,至少DP不这么觉得。

如果你用过显示器支架,那你一定听说过VESA标准,而这个VESA就是视频电子标准协会(VideoElectronicsStandardsAssociation)的简称。作为为整个计算机和小型工作站定制食品设备标准的国际组织,他们也推出了自己的高清端口——DisplayPort,简称DP。

DP推出的时间比较晚,在DP1.0推出的年,HDMI已经公布了最普及的1.3版本。但是DP来势汹汹,1.0版本的参数已经非常恐怖了。在最重要的带宽这个指标上,DP1.0是10.8Gbps,已经超过当年发布的HDMI1.3(10.2Gbps),并且同样支持音视频输出。

最新的DP1.4带宽高达25.92Gbps,比HDMI2.0(14.4Gbps)多了小一倍。最高支持8K30Hz、5K60Hz、4KHz信号传输,支持HDR、P3色域、Rec色彩空间、英伟达G-SYNC等等新技术,可以说比HDMI在性能上更强一步。

并且在PC上,DP的表现(尤其在多屏支持上)远胜于HDMI,尤其是「菊花链」技术。

传统的多屏需要每个显示器单独接入到PC上,这样不但需要设备上有多接口,还可能会影响到显示器间的同步;而菊花链技术则是让两台显示器先连接到一起,再让其中一台接入到主机,除了同步效果更好,还可以节省主机端口,尤其是对于笔记本产品来说,节省一个接口的意义还是很重大的。

另外,苹果还会用DP的多流功能将一整屏的分辨率分成两份来渲染,这样可以降低渲染压力。

除了HDMI和DP,还有一些显示器支持Thunderbolt雷电接口进行连接,不过这种连接其实是雷电输出DP信号重新打包传输,本质上也还是DP传输。目前最新的雷电3接口也支持DP1.4。

总结

我帮大家总结了个表格,来对比HDMI2.0和DP1.4的优劣。

目前来看,DP1.4是民用消费领域最强的视频输出端口,并且由于推出的时间足够长,泛用度也比较高。优先选择DP接口通常是没错的,毕竟同代性能更强;在没有DP的情况下HDMI也是个不错的选择,具体情况可以看产品说明书。

但是在年,HDMI2.1标准正式提出:42.6Gbps的带宽带宽,最高支持10K(10*)分辨率输出,并且支持动态HDR和DSC显示压缩流,从参数上来看可以支持目前市面上所有主流的消费级显示设备。

DP也不遑多让,新的DP2.0版本参数更是恐怖:77.37Gbps的恐怖带宽,最高16K(0*)60Hz输出,并且支持HDR10。总结起来就是强无敌。

但是目前来看HDMI2.1的工业标准已经成型,并进入量化生产的阶段;而DP2.0除了参数尚不见踪影。

但是如果条件允许的情况下,请千万不要再用DVI甚至是VGA接口的产品了,尤其是VGA,模拟信号带来的不可见频闪会对视力造成影响。

数字时代,对自己好一点。

另外还请注意,接口的高质量输出也需要「主机-线材-显示器」三方面同时支持,否则都会带来显示效果的衰弱。

撰文/恺伦

编辑/恺伦

责任编辑/恺伦

文中部分图片来源于网络

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