На выбор видеокарты также может повлиять и имеющийся или предполагаемый к приобретению монитор. Или даже мониторы (во множественном числе). Так, для современных LCD-мониторов с цифровыми входами очень желательно, чтобы на видеокарте был разъём DVI, HDMI или DisplayPort. К счастью, на всех современных решениях сейчас есть такие порты, а зачастую и все вместе. Ещё одна тонкость заключается в том, что если требуется разрешение выше 1920×1200 по цифровому выходу DVI, то обязательно нужно подключать видеокарту к монитору при помощи разъёма и кабеля с поддержкой Dual-Link DVI. Впрочем, сейчас с этим проблем уже нет. Рассмотрим основные разъёмы, использующиеся для подключения устройств отображения информации.
Аналоговый D-Sub разъём (также известен как VGA -выход или DB-15F )
Это давно известный всем и привычный 15-контактный разъём для подключения аналоговых мониторов. Сокращение VGA расшифровывается как video graphics array (массив пикселей) или video graphics adapter (видеоадаптер). Разъём предназначен для вывода аналогового сигнала, на качество которого может влиять множество разных факторов, таких, как качество RAMDAC и аналоговых цепей, поэтому качество получаемой картинки может отличаться на разных видеокартах. Кроме того, в современных видеокартах качеству аналогового выхода уделяется меньше внимания, и для получения чёткой картинки на высоких разрешениях лучше использовать цифровое подключение.
Разъёмы D-Sub были фактически единственным стандартом до времени широкого распространения LCD-мониторов. Такие выходы и сейчас часто используются для подключения LCD-мониторов, но лишь бюджетных моделей, которые плохо подходят для игр. Для подключения современных мониторов и проекторов рекомендуется использовать цифровые интерфейсы, одним из наиболее распространенных из которых является DVI.
Разъём DVI (вариации: DVI-I и DVI-D )
DVI — это стандартный интерфейс, чаще всего использующийся для вывода цифрового видеосигнала на ЖК-мониторы, за исключением самых дешевых. На фотографии показана довольно старая видеокарта с тремя разъёмами: D-Sub, S-Video и DVI. Существует три типа DVI-разъёмов: DVI-D (цифровой), DVI-A (аналоговый) и DVI-I (integrated — комбинированный или универсальный):
DVI-D — исключительно цифровое подключение, позволяющее избежать потерь в качестве из-за двойной конвертации цифрового сигнала в аналоговый и из аналогового в цифровой. Этот тип подключения предоставляет максимально качественную картинку, он выводит сигнал только в цифровом виде, к нему могут быть подключены цифровые LCD-мониторы с DVI-входами или профессиональные ЭЛТ-мониторы со встроенным RAMDAC и входом DVI (весьма редкие экземпляры, особенно сейчас). От DVI-I этот разъём отличается физическим отсутствием части контактов, и переходник DVI-to-D-Sub, о котором речь пойдет далее, в него не воткнуть. Чаще всего этот тип DVI применяется в системных платах с интегрированным видеоядром, на видеокартах он встречается реже.
DVI-A — это довольно редкий тип аналогового подключения по DVI, предназначенного для вывода аналогового изображения на ЭЛТ-приемники. В этом случае сигнал ухудшается из-за двойного цифрово-аналогового и аналогово-цифрового преобразования, его качество соответствует качеству стандартного VGA-подключения. В природе почти не встречается.
DVI-I — это комбинация двух вышеописанных вариантов, способная на передачу как аналогового сигнала, так и цифрового. Этот тип применяется в видеоплатах наиболее часто, он универсален и при помощи специальных переходников, идущих в комплекте поставки большинства видеокарт, к нему можно подключить также и обычный аналоговый ЭЛТ-монитор со входом DB-15F. Вот как выглядят эти переходники:
Во всех современных видеокартах есть хотя бы один DVI-выход, а то и два универсальных разъёма DVI-I. D-Sub чаще всего отсутствуют (но их можно подключать при помощи переходников, см. выше), кроме, опять же, бюджетных моделей. Для передачи цифровых данных используется или одноканальное решение DVI Single-Link, или двухканальное — Dual-Link. Формат передачи Single-Link использует один TMDS-передатчик (165 МГц), а Dual-Link — два, он удваивает пропускную способность и позволяет получать разрешения экрана выше, чем 1920×1080 и 1920×1200 на 60 Гц, поддерживая режимы очень высокого разрешения, вроде 2560×1600. Поэтому для самых крупных LCD-мониторов с большим разрешением, таких как 30-дюймовые модели, а также мониторов, предназначенных для вывода стереокартинки, обязательно будет нужна видеокарта с двухканальным выходом DVI Dual-Link или HDMI версии 1.3.
Разъём HDMI
В последнее время широкое распространение получил новый бытовой интерфейс — High Definition Multimedia Interface. Этот стандарт обеспечивает одновременную передачу визуальной и звуковой информации по одному кабелю, он разработан для телевидения и кино, но и пользователи ПК могут использовать его для вывода видеоданных при помощи HDMI-разъёма.
На фото слева — HDMI, справа — DVI-I. HDMI-выходы на видеокартах сейчас встречаются уже довольно часто, и таких моделей всё больше, особенно в случае видеокарт, предназначенных для создания медиацентров. Просмотр видеоданных высокого разрешения на компьютере требует видеокарты и монитора, поддерживающих систему защиты содержимого HDCP, и соединенных кабелем HDMI или DVI. Видеокарты не обязательно должны нести разъём HDMI на борту, в остальных случаях подключение HDMI-кабеля осуществляется и через переходник на DVI:
HDMI — это очередная попытка стандартизации универсального подключения для цифровых аудио- и видеоприложений. Оно сразу же получило мощную поддержку со стороны гигантов электронной индустрии (в группу компаний, занимающихся разработкой стандарта, входят такие компании, как Sony, Toshiba, Hitachi, Panasonic, Thomson, Philips и Silicon Image), и большинство современных устройств вывода высокого разрешения имеет хотя бы один такой разъём. HDMI позволяет передавать защищенные от копирования звук и изображение в цифровом формате по одному кабелю, стандарт первой версии основывается на пропускной способности 5 Гбит/с, а HDMI 1.3 расширил этот предел до 10,2 Гбит/с.
HDMI 1.3 — это обновленная спецификация стандарта с увеличенной пропускной способностью интерфейса, увеличенной частотой синхронизации до 340 МГц, что позволяет подключать дисплеи высокого разрешения, поддерживающие большее количество цветов (форматы с глубиной цвета вплоть до 48 бит). Новой версией спецификации определяется и поддержка новых стандартов Dolby для передачи сжатого звука без потерь в качестве. Кроме этого, появились и другие нововведения, в спецификации 1.3 был описан новый разъём mini-HDMI, меньший по размеру по сравнению с оригинальным. Такие разъёмы также используются на видеокартах.
HDMI 1.4b — это последняя новая версия данного стандарта, вышедшая не так давно. В HDMI 1.4 появились следующие основные нововведения: поддержка формата стереоотображения (также называемого «3D») с поочередной передачей кадров и активными очками для просмотра, поддержка Fast Ethernet-соединения HDMI Ethernet Channel для передачи данных, реверсивный аудиоканал, позволяющий передавать цифровой звук в обратном направлении, поддержка форматов разрешения 3840×2160 до 30 Гц и 4096×2160 до 24 Гц, поддержка новых цветовых пространств и самый маленький разъём micro-HDMI.
В HDMI 1.4a поддержка стереоотображения была значительно улучшена, появились новые режимы Side-by-Side и Top-and-Bottom в дополнение к режимам спецификации 1.4. И наконец, совсем свежее обновление стандарта HDMI 1.4b произошло буквально несколько недель назад, и нововведения этой версии пока неизвестны широкой публике, да и устройств с его поддержкой пока что на рынке нет.
Собственно, наличие именно разъёма HDMI на видеокарте необязательно, во многих случаях его может заменить переходник с DVI на HDMI. Он несложен и поэтому прилагается в комплекте большинства современных видеокарт. Мало того, современные GPU имеют встроенный аудиочип, необходимый для поддержки передачи звука по HDMI. На всех современных видеокартах AMD и NVIDIA нет необходимости во внешнем аудиорешении и соответствующих соединительных кабелях, и передавать аудиосигнал с внешней звуковой карты не нужно.
Передача видео- и аудиосигнала по одному HDMI-разъёму востребована прежде всего на картах среднего и низшего уровней, которые устанавливают в маленькие и тихие баребоны, используемые в качестве медиацентров, хотя и в игровых решениях HDMI применяется часто, во многом из-за распространения бытовой техники с такими разъёмами.
Разъём
Постепенно, в дополнение к распространенным видеоинтерфейсам DVI и HDMI, на рынке появляются решения с интерфейсом DisplayPort. Single-Link DVI передаёт видеосигнал с разрешением до 1920×1080 пикселей, частотой 60 Гц и 8 бит на компоненту цвета, Dual-Link позволяет передавать 2560×1600 на частоте 60 Гц, но уже 3840×2400 пикселей при тех же условиях для Dual-Link DVI недоступны. У HDMI почти те же ограничения, версия 1.3 поддерживает передачу сигнала с разрешением до 2560×1600 точек с частотой 60 Гц и 8 бит на компоненту цвета (на более низких разрешениях — и 16 бит). Хотя максимальные возможности у DisplayPort немногим выше, чем у Dual-Link DVI, лишь 2560×2048 пикселей при 60 Гц и 8 бит на цветовой канал, но у него есть поддержка 10-битного цвета на канал при разрешении 2560×1600, а также 12 бит для формата 1080p.
Первая версия цифрового видеоинтерфейса DisplayPort была принята VESA (Video Electronics Standards Association) весной 2006 года. Она определяет новый универсальный цифровой интерфейс, не подлежащий лицензированию и не облагаемый выплатами, предназначенный для соединения компьютеров и мониторов, а также другой мультимедийной техники. В группу VESA DisplayPort, продвигающую стандарт, входят крупные производители электроники: AMD, NVIDIA, Dell, HP, Intel, Lenovo, Molex, Philips, Samsung.
Основным соперником DisplayPort является разъём HDMI с поддержкой защиты от записи HDCP, хотя он предназначен скорее для соединения бытовых цифровых устройств, вроде плееров и HDTV-панелей. Ещё одним конкурентом раньше можно было назвать Unified Display Interface — менее дорогую альтернативу разъёмам HDMI и DVI, но основной её разработчик, компания Intel, отказалась от продвижения стандарта в пользу DisplayPort.
Отсутствие лицензионных выплат важно для производителей, ведь за использование в своей продукции интерфейса HDMI они обязаны выплачивать лицензионные сборы организации HDMI Licensing, которая затем делит средства между держателями прав на стандарт: Panasonic, Philips, Hitachi, Silicon Image, Sony, Thomson и Toshiba. Отказ от HDMI в пользу аналогичного «бесплатного» универсального интерфейса сэкономит производителям видеокарт и мониторов приличные средства — понятно, почему им DisplayPort понравился.
Технически, разъём DisplayPort поддерживает до четырёх линий передачи данных, по каждой из которых можно передавать 1,3, 2,2 или 4,3 гигабит/с, всего до 17,28 гигабит/с. Поддерживаются режимы с глубиной цвета от 6 до 16 бит на цветовой канал. Дополнительный двунаправленный канал, предназначенный для передачи команд и управляющей информации, работает на скорости 1 мегабит/с или 720 мегабит/с и используется для обслуживания работы основного канала, а также передачи сигналов VESA EDID и VESA MCCS. Также, в отличие от DVI, тактовый сигнал передаётся по сигнальным линиям, а не отдельно, и декодируется приёмником.
DisplayPort имеет опциональную возможность защиты контента от копирования DPCP (DisplayPort Content Protection), разработанную компанией AMD и использующую 128-битное AES-кодирование. Передаваемый видеосигнал несовместим с DVI и HDMI, но по спецификации допускается их передача. На данный момент DisplayPort поддерживает максимальную скорость передачи данных 17,28 гигабит/с и разрешение 3840×2160 при 60 Гц.
Основные отличительные особенности DisplayPort: открытый и расширяемый стандарт; поддержка форматов RGB и YCbCr; поддержка глубины цвета: 6, 8, 10, 12 и 16 бит на цветовую компоненту; передача полного сигнала на 3 метра, а 1080p — на 15 метров; поддержка 128-битного AES-кодирования DisplayPort Content Protection, а также 40-битного High-bandwidth Digital Content Protection (HDCP 1.3); бо́льшая пропускная способность по сравнению с Dual-Link DVI и HDMI; передача нескольких потоков по одному соединению; совместимость с DVI, HDMI и VGA при помощи переходников; простое расширение стандарта под изменяющиеся потребности рынка; внешнее и внутреннее присоединение (подсоединение LCD-панели в ноутбуке, замена внутренним LVDS-соединениям).
Обновленная версия стандарта — 1.1, появилась через год после 1.0. Её нововведениями стала поддержка защиты от копирования HDCP, важная при просмотре защищенного контента с дисков Blu-ray и HD DVD, и поддержка волоконно-оптических кабелей в дополнение к обычным медным. Последнее позволяет передавать сигнал на ещё бо́льшие расстояния без потерь в качестве.
В DisplayPort 1.2, утверждённом в 2009 году, была вдвое увеличена пропускная способность интерфейса, до 17,28 гигабит/с, что позволило поддержать более высокие разрешения, частоту обновления экрана и глубину цвета. Также именно в 1.2 появилась поддержка передачи нескольких потоков по одному соединению для подключения нескольких мониторов, поддержка форматов стереоотображения и цветовых пространств xvYCC, scRGB и Adobe RGB. Появился и уменьшенный разъём Mini-DisplayPort для портативных устройств.
Полноразмерный внешний разъём DisplayPort имеет 20 контактов, его физический размер можно сравнить со всем известными разъёмами USB. Новый тип разъёма уже можно увидеть на многих современных видеокартах и мониторах, внешне он похож и на HDMI, и на USB, но также может быть оснащён защёлками на разъёмах, аналогичным тем, что предусмотрены в Serial ATA.
Перед тем как AMD купила компанию ATI, последняя сообщила о поставках видеокарт с разъёмами DisplayPort — уже в начале 2007 года, но слияние компаний отодвинуло это появление на какое-то время. В дальнейшем AMD объявила DisplayPort стандартным разъёмом в рамках платформы Fusion, подразумевающей унифицированную архитектуру центрального и графического процессоров в одном чипе, а также будущих мобильных платформ. NVIDIA не отстаёт от соперника, выпуская широкий ассортимент видеокарт с поддержкой DisplayPort.
Из производителей мониторов, объявивших о поддержке и анонсировавших DisplayPort-продукты, первыми стали Samsung и Dell. Естественно, такую поддержку получили сначала новые мониторы с большим размером диагонали экрана и высоким разрешением. Существуют переходники DisplayPort-to-HDMI и DisplayPort-to-DVI, а также DisplayPort-to-VGA, преобразующий цифровой сигнал в аналоговый. То есть даже в случае присутствия на видеокарте исключительно разъёмов DisplayPort, их можно будет подключить к любому типу монитора.
Кроме вышеперечисленных разъёмов, на старых видеокартах также иногда встречаются композитный разъём и S-Video (S-VHS) с четырьмя или семью штырьками. Чаще всего они используются для вывода сигнала на устаревшие аналоговые телевизионные приемники, и даже на S-Video композитный сигнал зачастую получают смешиванием, что негативно влияет на качество картинки. S-Video лучше по качеству, чем композитный «тюльпан», но оба они уступают компонентному выходу YPbPr. Такой разъём есть на некоторых мониторах и телевизорах высокого разрешения, сигнал по нему передается в аналоговой форме и по качеству сравним с интерфейсом D-Sub. Впрочем, в случае современных видеокарт и мониторов обращать внимание на все аналоговые разъёмы просто не имеет никакого смысла.
Современные компьютеры или мобильные гаджеты оснащаются широким набором портов, от традиционных USB 2.0 до новомодных Thunderbolt 3. Даже если Вам они все знакомы, проходит время и технический прогресс порождает новый стандарт питания или приёма-передачи, которые требуют новых адаптеров. Выясним, какие провода и адаптеры нужны для того, чтобы подключить компьютер к монитору, телевизору, сети, гаджету и другому периферийному устройству.
Когда Вы приобретаете новый ноутбук или настольный компьютер, всегда интересно узнать: а какие разъёмы и порты присутствуют на его борту. Кроме того, всегда пригодятся знания, которые помогут узнать выиграет ли в скорости передачи ваше устройство, если прикрепить его к современному порту usb type-c, а не устаревающему уже usb 2.0. Именно поэтому я постарался собрать полный список портов, а также тип и стоимость адаптеров, с которыми Вы можете встречаться при сопряжении компьютера или ноутбука и ваших гаджетов.
Описание : Самый распространенный аудиоразъём в мире. На большинстве компьютеров, планшетов и телефонов выполнен как 3,5 мм разъём и соединяет большинство проводных наушников, колонок с компьютером или гаджетом. Причём компьютеры, как правило, имеют два и более аудио гнезда для микрофона и наушников, колонок для формата звука 3.1, 5.1 или даже 7.1. А мобильные гаджеты имеют только один порт для гарнитуры.
Необходимость адаптера : Если Ваше устройство не имеет 3,5 мм разъем, можете рассмотреть вариант приобретения проводной USB-гарнитуры или беспроводного аудиоустройства Bluetooth или адаптер USB-to-3,5 мм . Благо стоимость каждого варианта превышает 10 $.
Варианты адаптеров 3.5 mini jack
Также известен как : Gigabit Ethernet, 10/1000 Ethernet, LAN порт.
Описание : Ориентирован в первую очередь на бизнес сегмент устройств - серверы и коммутаторы, ноутбуки и компьютеры. Этот порт позволяет напрямую подключаться к проводным сетям. Пока Wi-Fi продолжает увеличивать скорость беспроводного соединения, Ethernet уже давным-давно умеет работать на скорости 1Гбит/с по проводу. Иметь такую скорость действительно очень удобно, ведь скорость передачи данных в наше время играет решающую роль, если имеется возможность выбора интерфейса подключения к сети Интернет. Ethernet в сфере бизнеса объединяет миллионы офисных компьютеров в локальную сеть, передаёт десятки гигабит трафика в крупнейших дата-центрах.
В домашних условиях, если у Вас более чем один компьютер, телевизор с LAN портом, стоит задуматься об организации локальной сети. Такую скорость передачи данных и при этом стабильность сети и отсутствие помех Вам не предложит никакой сетевой стандарт из доступных сегодня.
Необходимость адаптера : Если у вас нет встроенного Ethernet порта, можете рассмотреть вариант приобретения адаптера USB-to-Ethernet . Стоимость в среднем от 15 $ до 30 $, в зависимости от типа USB: Type-C или Type-A. Для некоторых мобильных устройств получить Ethernet возможно путем подключения к Док-станции.
Кабель Ethernet RJ-45
Также известен как : интерфейс для мультимедиа высокой чёткости.
Описание : Этот популярный разъём является наиболее распространенным для подключения устройств к телевизору, а также появляется на многих мониторах и проекторах. В зависимости от вашего ноутбука или настольного ПК с графической картой порт HDMI (High-Definition Multimedia интерфейс) может быть в состоянии вывести разрешение вплоть до 4K. Тем не менее, Вы можете не выводить изображение для двух дисплеев от одного порта. Также, HDMI передает аудио сигнал вместе с видео. Так что если Ваш монитор или телевизор имеет динамики, Вы получите еще и звук.
Если ваш компьютер имеет HDMI-выход, а Ваш монитор имеет DVI, вы можете конвертировать сигнал из одного в другой адаптером, который стоит меньше чем 5 $.
Большинство ноутбуков, которые имеют HDMI, используют полнорамерный порт (Type A), но есть и ультратонкие устройства, которые используют мини-разъемы HDMI: mini-HDMI (Type C) и micro-HDMI (Type D), которые физически исполнены в меньшем форм-факторе.
Необходимость адаптера : Если Вам необходимо подключить к DVI порту, то используем HDMI-DVI переходник, который стоит 5 $. Примерно за 25 $ можно найти адаптер USB (Type-C)-HDMI .
Если вы хотите конвертировать сигнал от порта HDMI на компьютере к устройству с DisplayPort, монитор к примеру, придётся приобрести довольно дорогой активный конвертер, который требует своего собственного подключение к источнику питания и стоит более 30 $. Кабели DisplayPort-to-HDMI без питания не будет работать.
Адаптер DVI-HDMI, порт mini-HDMI
Также известен как : порт двойного назначения.
Описание : DisplayPort сегодня является наиболее передовым стандартом соединения мониторов с компьютером, с возможностью вывода на один монитор изображения с разрешением 4K и 60 Гц, или до трех мониторов в формате Full HD (с помощью концентратора или док-станции). Большинство ноутбуков, которые имеют DisplayPort, используют мини-разъем DisplayPort или DisplayPort Type-C через порт USB.
И всё же большинство мониторов и телевизоров не имеют разъема DisplayPort, но Вы можете выводить изображение на HDMI-совместимый дисплей через адаптер, который стоит менее 10 $. Как HDMI, DisplayPort может выводить звук в том же кабеле, что и видео.
Необходимость адаптера : Если Вы хотите вывести изображение на более чем один монитор из одного мини порта DisplayPort на ноутбуке, значит Вам нужен в многопоточный хаб DisplayPort , который стоит от 70 $ до 100 $ и нуждается в электроэнергии. Один кабель USB (Type-C)-to-DisplayPort или мини-DisplayPort-to-DisplayPort кабель стоят чуть более 10 $.
mini-DisplayPort, DisplayPort
Также известен как : DVI-D, DVI-I, Dual-Link DVI.
Описание : В силу физических размеров DVI далеко не каждый ноутбук оснащается этим интерфейсом. Но практически каждый монитор с Full HD разрешением имеет DVI порт. Часто DVI будет лучшим вариантом соединения компьютера и монитора, так как многие бюджетные дисплеи имеют только DVI и VGA разъемы. К счастью, если возникнет необходимость можно приобрести адаптер для перехода от HDMI или DisplayPort на DVI.
DVI может выводить изображение впроть до разрешения 1920 х 1200 при 60 Гц. Для 2K или 4K мониторов при 30 Гц требуется второе соединение - так называемый, Dual-Link DVI. Он в силу его названия может обеспечить вывод изображения разрешением 1920 х 1200 при 120 Гц.
Большинство основных USB док-станциё имеют по крайней мере один DVI-выход.
Необходимость адаптера : Вы можете найти кабель HDMI-DVI за менее чем 10 $ и DisplayPort-DVI кабель по цене ниже 15 $. Самое дешевый кабель - DVI-VGA около 5 $. USB док-станции c выходом для двух мониторов DVI начинаются от 90 $.
Адаптер HDMI-DVI, кабель DVI
Также известен как : слот для карт памяти MicroSD, MicroSDHC считыватель, microSDXC.
Описание : Этот слот читает карты памяти формата MicroSD, которые использует подавляющее большинство современных смартфонов, планшетов, плееров и других мобильных гаджетов. Если Ваш ноутбук или планшет имеет очень ограниченный объём памяти внутреннего диска, то адаптер MicroSD Вас спасёт. Он позволит расширить внутреннею память за счёт объёмной карты памяти MicroSD на 64 Гбайта или 128Гб.
Необходимость адаптера : Если на вашем устройстве нет встроенного слота под MicroSD карты, то советую приобрести внешний адаптер MicroSD , которые обойдутся Вам примерно до 10 $.
Адаптер MicroSD
Также известен как : 3-в-1 картридер, 4-в-1 картридер, 5-в-1 картридер, устройство чтения карт памяти SDHC.
Описание : Это слот можно использовать для чтения карт памяти с цифровой камеры формата SD.
Необходимость адаптера : Если Вы часто передаёте фотографии с цифровой зеркальной фотокамеры на ноутбук или настольный компьютер, очень советую приобрести считыватель карт SD. Он подключается через USB и стоит чуть менее 10 $.
Картридер 5-в-1, адаптер SDHC
Также известен как : USB Type-A, обычный USB,
Описание : На сегодняшний день USB (универсальная последовательная шина) является наиболее распространенным разъемом ноутбуков и компьютеров. Обычный порт USB известен как USB Type-A и имеет простую, прямоугольную форму. В зависимости от аппаратного исполнения он может быть либо USB-2.0, либо USB-3.0, которые существенно отличаются по скорости.
Скоростные показатели
USB 1.1
Вы можете подключить практически бесконечное разнообразие периферийных устройств к порту USB: от клавиатур и мышей до принтеров и адаптеров Ethernet. Обычный USB не имеет свой собственный стандарт передачи видео, но Вы можете подключиться к монитору, используя универсальную док-станцию или адаптер с технологией DisplayLink.
Обычный USB 2.0 Type A кабель
Описание : Вы не найдете этот квадратный разъем на материнской плате компьютера, он не вынесен на боковую часть ноутбука. Он используется в периферийных устройствах в качестве входного порта: док-станциях, принтерах, сканерах и прочих. Для всех этих устройств понадобится кабель USB Type-A - Type-B , который без труда можно найти в любом компьютерном магазине.
Также известен как : USB-C.
Описание : Этот тонкий порт USB является самым новым стандартом USB. Порт уже доступен на ряде устройств, и, вероятно, заменит USB Type-A, USB Type-B и MicroUSB на всех новых системах в ближайшем будущем. Он гораздо тоньше, чем его предшественники. Type-C может поместиться на очень тонкие ноутбуки, например такие как MacBook 12". Разъём USB Type-C является симметричным, так что Вам никогда не придется беспокоиться о положении вилки при включении в порт, который позволяет вставлять кабель любой стороной. Apple со своим разъёмом Lightning наглядно это продемонстрировала, внедряя USB Type-C во все свои устройства.
USB Type-C порты могут поддерживать несколько различных стандартов, но не все из них предлагают одинаковую функциональность. Type-C может передавать файлы на любое USB 3.1 Gen 1 (со скоростью 5 Гбит/с) или USB 3.1 Gen 2 (со скоростью 10 Гбит/с) . Он может быть использован как порт зарядки (USB-PD), так что Вы можете зарядить свой ноутбук с ним. Он также может передавать сигналы DisplayPort, и даже работать как Thunderbolt порт.
Необходимость адаптера : Если у вас есть порт USB Type-A прямоугольной формы, но есть необходимость подключения устройства с USB Type-C используйте кабель USB-С 3.0 (Type C) - USB-A 3.0 .
Кабель USB Type-C - USB Type-A
Также известен как : высокоскоростной USB, USB 2.
Описание : Возможность передавать данные со скоростью до 480 Mbps, USB 2.0 является наиболее распространенным USB и эффективно работает с большинством периферийных устройств. Порт USB 2.0 может быть выполнен в различных форм-факторах: Тип А - Type A (прямоугольный), Тип Б - Type-B (квадрат), мини - mini USB или микро - micro USB. На ноутбуках и настольных ПК порт USB 2.0 всегда будет тип А, в то время как на таблетках и телефонах, скорее всего он будет микро USB.
Порты USB 2.0
Также известен как : SuperSpeed USB, USB 3.
Описание : Отлично подходит для внешних жестких дисков, SSD-накопителей, мониторов высокого разрешения, док-станций, USB 3.0 имеет максимальную скорость передачи 5 Гбит/с. Это более чем в 10 раз быстрее его предшественника USB 2.0. Порты USB 3 автоматически обратно совместимы с кабелями и устройствами USB 2.0. USB 3 порты на компьютере используют прямоугольный тип разъема и, как правило, ничем не отличаются от своих младших собратьев. Иногда порты SuperSpeed USB 3.0 окрашивают в светло-голубой цвет или ставят крошечный логотип "SS" рядом с ними, чтобы указать на их более высокую скорость передачи данных.
Кабель USB 3.0
Также известен как : USB 3.1, SuperSpeed USB.
Описание : USB 3.1 Gen 1 представляет собой протокол связи, который работает с той же скоростью 5 Гбит/с как и USB 3.0, но он работает только с USB Type-C. Это даёт обратную совместимость с USB 3.0 и USB 2.0 устройствами при условии, что кабель имеет коннектор Type-C хотя бы с одной из сторон. USB 3.1 устройства могут поддерживать зарядку устройств USB, которая позволяет им принимать или передавать энергию со скоростью до 100 Вт, что достаточно для зарядки большинства ноутбуков.
USB 3.1 Gen 1
Также известен как : USB 3.1, SuperSpeed + USB, SuperSpeed USB 10Гбит.
Описание: Форм-фактор USB 3.1 Gen 2 такой же, как USB 3.1 поколения 1, но с удвоенной пропускной способностью, что позволяет ему передавать данные со скоростью до 10 Гбит/с. Чтобы обеспечить обратную совместимость с USB-адаптерами USB 3.1 Gen 2, потребуется разъём типа C, но чтобы использовать его на полную скорость, нужно убедиться, что кабель рассчитан на 10 Гбит. Это обычно помечается логотипом "ss" или синим цветом.
USB 3.1 Gen 2
Также известен как : Micro-B, MicroUSB.
Описание : Этот небольшого размера порт приобрел репутацию порта для зарядки смартфонов и маломощных планшетов, На ноутбуках и ПК этот разъём не используется. Обычные микро USB поддерживают скорость USB 2.0 (480 Mbps) и позволяет подключить несколько устройств, в основном внешних жестких дисков. Порты микро USB 3.0 имеют некоторые дополнительные контакты и предлагают более высокую скорость передачи, но форм-фактор у них точно такой же как и у микро USB 3.0.
Необходимость адаптера : Для того, чтобы подключить к ноутбуку телефон или планшет, потребуется USB Type-A - микро USB кабель, который стоит около 5 $. Кроме того, можно использовать адаптер Type-C - микро USB за 10 $.
Micro USB 2.0, Micro USB 3.0
Также известен как : Mini-B, мини USB.
Описание : Интерфейс уже менее популярный чем микро USB, так как более старый. Используется на некоторых внешних жестких дисках, игровых консолях и других аксессуарах. Они также как и микро USB не используются на ноутбуках и компьютерах. Их можно встретить на мобильных телефонах, или некоторых плеерах. Но и то с появлением микро USB, использование этого порта - большая редкость в наши дни.
Необходимость адаптера : кабель Type-A - мини USB стоит в районе 5 $, A кабель Type-C - мини USB доступен по цене ниже 10 $, и адаптер микро USB - USB обойдется примерно в 5 $.
кабель Type-A - мини USB, адаптер микро USB - USB
Также известен как : Thunderbolt.
Описание : Самое быстрое соединение на рынке сегодня. Thunderbolt 3 может передавать данные со скоростью до 40 Гбит/с, что в четыре раза быстрее, чем самый быстрый из USB (USB 3.1 Gen 2). Этот высокоскоростной стандарт также может выводить изображение на два 4K монитора сразу, потому как один порт Thunderbolt 3 передаёт двойные сигналы DisplayPort. Thunderbolt 3 можно использовать для подключения внешней видеокарты, которая позволяет играть в игры на максимальном разрешении используя даже ультратонкий ноутбук.
Все порты Thunderbolt 3 используют стандарт USB Type-C, что позволяет им подключаться к множеству периферийных устройств, использующих USB.
Перед Thunderbolt 3, который появился на ноутбуках в конце 2015 года, был стандарт Thunderbolt 2, но очень немногие вендоры стремились использовать его в своих системах. Обратная совместимость подключения сохранена в Thunderbolt 3 и если у Вас имеется устройство с Thunderbolt первой редакции, ничего докупать не придётся.
Thunderbolt 3
Описание : Сейчас уже можно сказать: VGA - прадедушка видеовыходов. VGA (video graphics array) появился в далеком 1987 году, но до сих пор этот разъём - обычное явление на многих мониторах и проекторах даже сегодня. Однако, так как 15-контактный разъем довольно крупный, Вы не найдете большего количества ноутбуков текущего поколения или настольных компьютеров, которые имеют VGA-выход. Это аналоговое соединение приводит к искажению сигнала на более длинных кабелях, и выводит изображение с разрешением максимум до 1920 х 1200 точек.
Необходимость адаптера : Конвертировать VGA в любой другой видеосигнал нельзя в силу того, что VGA аналоговый сигнал, а остальные уже являются цифровыми (DVI, DisplayPort, HDMI). Но можно подключить иной разъем в монитор VGA с помощью недорогого провода или адаптера, например кабелей или адаптеров: DVI-VGA , HDMI-VGA или DisplayPort-VGA . Стоимость их редко превышает более 10 $.
Цифровой интерфейс DVI пришел на смену аналоговому интерфейсу VGA, использовавшемся в большинстве старых мониторов и существовавшем без изменений более десяти лет. Необходимость в таком «апгрейде» назревала давно: у аналогового способа передачи данных было много недостатков, в первую очередь - существенные ограничения на объем передаваемой информации, а следовательно - на максимальное разрешение, которое может поддерживать монитор.
Первые версии DVI были основаны на формате последовательной передачи данных и использовали три канала передающие потоки видео и дополнительных данных, с пропускной способностью до 3,4 Гбит/с на канал.
При этом увеличение длины кабеля негативно сказывалось на максимально допустимом объеме передаваемых данных. Так, кабель длиной 10,5 м можно использовать для передачи изображения с разрешением до 1920×1200 точек, а если его длину увеличить до 15 метров, то передать изображение больше, чем 1280×1024 точек без потерь качества вряд ли получится (в крайнем случае придется воспользоваться несколькими кабелями и специальными усилителями сигнала). Для обеспечения совместимости было разработано несколько типов DVI-кабелей, отличающихся не только своими характеристиками, но также разъемами для подключения. Взглянув на разъем, можно понять, какими характеристиками обладает кабель - а именно, какие данные он может передавать и в каком объеме.
Самый простой вариант - DVI-A Single Link. Буква А в данном сокращении означает «аналоговый». Такой кабель вообще не способен передавать цифровые данные, и, по сути, является обычным VGA-кабелем, оснащенным DVI-разъемом. Встретить такой кабель в реальной жизни довольно сложно.
Кабели с разъемом DVI-I поддерживают как аналоговую, так и цифровую передачу данных. Такой кабель является одним из наиболее распространенных: буква "I" в аббревиатуре расшифровывается как «integrated» (объединенный), и означает, что в данном кабеле имеется два независимых канала передачи данных - аналоговый и цифровой. С помощью такого кабеля можно подключить как цифровой монитор, так и аналоговый (например, старый ЭЛТ-монитор). Для этого потребуется недорогой переходник-адаптер DVI-VGA.
Наконец, кабели DVI-D поддерживают только цифровую передачу данных. Подключить к ним старый аналоговый монитор не удастся. Об этом, в частности, нужно помнить и при выборе видеокарты: взглянув на имеющиеся на ней разъемы, станет понятно, какие мониторы к ней удастся подключить, а какие нет.
Разъем DVI-I имеет больше контактов чем DVI-D. Дополнительные контакты на разъёме DVI-I отвечают за передачу сигнала в аналоговом формате, который отсутствует у разъёма DVI-D.
Наконец, нужно сказать о вариации Dual link (двойной режим), которая встречается у кабелей типа DVI-I и DVI-D. Стандарт DVI подразумевает возможность удвоить пропускную способность канала, добавив в разъем несколько дополнительных контактов.
Благодаря этому кабель может передавать вдвое больше информации, а следовательно - на мониторе можно установить большее разрешение и частоту обновления. Без Dual Link также не будет работать технология отображения трехмерного изображения nVidia 3D Vision, для реализации которой необходимо иметь частоту обновления 120 Гц и разрешающую способность 1920x1080.
Если взять стандартную частоту обновления экрана в 60 Гц, то кабель Single Link обеспечит разрешение вплоть до 1920x1080 точек, а Dual link позволит передать картинку в разрешении до 2560x1600 пикселей.
Вывод, который можно сделать из этих цифр, понятен: для подключения цифровых мониторов с относительно небольшим по сегодняшним меркам разрешением подойдет любой цифровой DVI-кабель - Dual link в данном случае не потребуется. В случае, когда монитор поддерживает разрешения типа 2048x1536, 2560x1080 или 2560x1600 точек, то без двойного режима будет не обойтись.
Если же в доме имеется старый монитор с аналоговым VGA-разъемом, а на видеокарте такого разъема не предусмотрено - придется убедиться не только в наличии переходника, но также и в том, что кабель поддерживает аналоговую передачу данных (т.е. оснащен разъемом DVI-I).
Технический прогресс в области хайтека набирает скорость подобно истребителю-перехватчику. Еще недавно цифровая электроника ассоциировалась исключительно с громоздкими ЭВМ в вычислительных центрах, а сегодня сотовые телефоны, ноутбуки и плазменные дисплеи уже ни у кого не вызывают удивления. Правда, пути совершенствования радиоэлектронной аппаратуры иногда бывают довольно странными, и в начале XXI века в продаже появляются аудиоусилители класса Hi End, на кожухах которых, как на довоенных радиоприемниках, гордо выстраиваются радиолампы-самовары. Но это так – игрушки для богатых, а на самом деле, после того, как цены на мощные микропроцессоры упали до уровня 20 долларов за штуку, переход к цифровым методам создания, обработки, хранения и передачи видео- и аудиоинформации стал неизбежен. С точки зрения схемотехники цифровая аппаратура сложнее аналоговой, однако ее функциональные возможности гораздо шире, а некоторые из них принципиально недостижимы при аналоговой обработке сигнала.
Переход на цифровые форматы аудио и видео обусловлены их техническими и пользовательскими преимуществами по сравнению с аналоговыми.
К техническим преимуществам относят:
С точки зрения схемотехники цифровая аппаратура сложнее аналоговой, однако ее функциональные возможности гораздо шире, а некоторые из них принципиально недостижимы при аналоговой обработке сигнала
К пользовательским свойствам цифрового формата относят:
Понятно, что аналоговые интерфейсы для работы с цифровым сигналом не годятся или подходят плохо, поэтому для него были созданы специальные, цифровые интерфейсы.
К ним относятся последовательный цифровой интерфейс SDI/SDTI, используемый в профессиональной и студийной аппаратуре, а также цифровые видеоинтерфейсы DVI и HDMI .
Последние два интерфейса рассматриваются ниже. Интерфейс HDMI является развитием интерфейса DVI, в нем используются те же базовые технологии, поэтому они и рассматриваются в переделах одной брошюры.
Проблема ухудшения характеристик качества сигнала при многократном аналого-цифровом и цифро-аналоговом преобразовании была решена с появлением нового стандарта DVI, который сейчас можно уверенно рассматривать в качестве общепринятого. Группа, разработавшая стандарт - Digital Display Working Group (DDWG) - была создана по инициативе Intel, в нее вошли Compaq, Fujitsu, Hewlett-Packard, IBM, NEC и Silicon Image. Спецификация DVI была представлена в апреле 1999 г, тогда же были продемонстрированы и рабочие решения, использующие стандарт – плазменные мониторы Fujitsu и Phillips, ЖК-мониторы IBM и Compaq и прочие продукты.
Переход от композитного и S-Video к компонентному и RGB-трактам позволил резко увеличить качество изображения, однако лишние преобразования «аналог-цифра-аналог» ощутимо ухудшали качество картинки
Создатели стандарта DVI рассчитывали, что область его применения окажется гораздо шире, чем цифровое соединение компьютера с монитором. В конце 90-х годов ХХ века продолжалось бурное развитие видеотехнологий. В обиход прочно вошли полностью цифровые DLP-проекторы, а LCD и CRT мониторы, если и оставались аналоговыми по принципу формирования изображения, имели цифровые схемы обработки сигнала. В цифровой форме осуществлялось масштабирование изображения и преобразование развертки, необходимое для корректного преобразования количества строк, пикселей и полей. Функции регулировки цветности, яркости, контрастности и других параметров видео также были реализованы цифровыми методами. После того, как фирма Fujitsu начала продавать другим производителям лицензии на плазменные технологии, стало ясно, что выход на рынок еще одного вида высококачественного цифрового дисплея - вопрос недалекого будущего.
В практическую плоскость перешло внедрение телевидения высокой четкости. Размеры экранов росли, увеличивалось их разрешение. Не было только одного - отвечающего текущим и перспективным запросам рынка цифрового видеоинтерфейса. Переход от композитного и S-Video к компонентному и RGB-трактам позволил резко увеличить качество изображения, однако лишние преобразования «аналог-цифра-аналог» ощутимо ухудшали качество картинки, что было особенно обидно из-за абсолютной ненужности АЦП и ЦАП в тракте, состоящем из цифрового источника (DVD, компьютер), цифрового дисплея и цифрового же процессора между ними. Получалось, что АЦП и ЦАП работали только на «провода» между источником и монитором.
Необходимость создания цифрового интерфейса, отвечающего запросам HDTV и имеющего солидный запас на перспективу, стала совершенно очевидной.
Интерфейс DVI - Digital Visual Interface - можно с определенными допусками назвать цифровым RGB-интерфейсом. В одноканальной модификации формата Single Link DVI имеется четыре канала передачи данных: три из них предназначены для передачи информации об основных цветах: синем, зеленом и красном, а четвертый передает сигнал тактовой частоты «Clock». При этом достигается максимальная скорость потока данных, равная 1,65 Гбит/с, или 165 мегапикселей в секунду при 10-битном кодировании (это дает эффективные 8 бит данных), что соответствует разрешению 1600 х 1200 пикселей (UXGA) при частоте обновления полей 60 Гц (или 1920 х 1080 и даже 1920 х 1200). На сегодняшний день это с запасом покрывает потребности современных форматов HDTV.
Еще большую пропускную способность имеет модификация интерфейса Dual Link DVI. Здесь все то же самое, но в двойном размере (кроме сигнала тактовой частоты, которую дважды передавать не нужно). Dual Link DVI способен передавать сигналы QXGA (2048 х 1536 пикселей) при частоте смены кадров 60 Гц.
DVI передает разрешения до 1600 х 1200 (UXGA) при 60 Гц (или 1920 х 1080 и даже 1920 х 1200). Это с запасом покрывает потребности HDTV
Несмотря на явную избыточность Dual Link DVI в отношении современных дисплеев, поддерживающие этот интерфейс устройства производятся (например, большие дисплеи для рабочих станций).
Благодаря технологии DVI появилась возможность удаления аналоговой части с плат видеоадаптеров и перенос её в монитор, что должно сказаться на повышении качества изображения гораздо сильнее, чем устранение влияния помех в соединительном кабеле видеокарта-монитор. Поскольку информация об изображении передается от видеокарты к монитору в цифровом виде, влияние внешних наводок значительно снижается.
Существуют ещё две разновидности интерфейса DVI: DVI-D и DVI-I, различие между которыми заключается в том, что для обеспечения более широкой совместимости аппаратуры разных поколений в разъеме DVI, помимо трех рядов «цифровых» контактов, могут быть предусмотрены еще и аналоговые, на которые подается обычный аналоговый RGBHV-сигнал (то же, что VGA, на рис. 1 - контакты С1 – С5). Таким образом, вариант интерфейса DVI, включающий аналоговую и цифровую части, называют DVI-I (Integrated), т.е. совмещенный. Таким образом, всего можно встретить 4 разновидности интерфейса:
Версии Single Link могут не иметь контактов 4, 5, 12, 13, 20, 21 на разъеме. Версии DVI-D могут не иметь контактов C1, C2, C3, C4, С5 на разъеме.
Разводка разъема DVI (для «полного» интерфейса Dual Link DVI-I) показана на рис. 1, а назначение контактов сведено в таблицу 1.
Таблица 1. Распайка разъема DVI-I Dual Link
| Конт. | Описание | Конт. | Описание |
| 1 | Данные T.M.D.S 2– | 16 | |
| 2 | Данные T.M.D.S 2+ | 17 | Данные T.M.D.S 0– |
| 3 | Экран для данных T.M.D.S 2 и 4 | 18 | Данные T.M.D.S 0+ |
| 4 | Данные T.M.D.S 4–* | 19 | Экран для данных T.M.D.S 0 и 5 |
| 5 | Данные T.M.D.S 4+* | 20 | Данные T.M.D.S 5–* |
| 6 | Такты DDC | 21 | Данные T.M.D.S 5+* |
| 7 | Данные DDC | 22 | Экран для тактов T.M.D.S |
| 8 | Аналоговая кадровая синхр.** | 23 | Такты T.M.D.S+ |
| 9 | Данные T.M.D.S 1– | 24 | Такты T.M.D.S– |
| 10 | Данные T.M.D.S 1+ | 25 | Аналоговый канал R** |
| 11 | Экран для данных T.M.D.S 1 и 3 | 26 | Аналоговый канал G** |
| 12 | Данные T.M.D.S 3–* | 27 | Аналоговый канал В** |
| 13 | Данные T.M.D.S 3+* | 28 | Аналоговая строчная синхр.** |
| 14 | Питание +5 В | 29 | Аналоговая земля** |
| 15 | Земля | 30 |
Рис. 1. Разъемы DVI-D и DVI-I
Высокие скоростные характеристики интерфейса DVI достигнуты за счет использования специально разработанного для него алгоритма кодирования сигналов, который называется Transition Minimized Differential Signaling (T.M.D.S) – дифференциальная передача сигналов с минимизацией перепадов уровней.
Рис. 2. Линия связи TMDS
Дифференциальный (или балансный, симметричный) способ передачи, когда по каждому проводнику витой пары проходит один и тот же прямой и инвертированный сигнал, обеспечивает эффективную защиту данных от синфазных помех.
Рис. 3. Балансная линия связи с дифференциальным приёмником
Рис. 4. Балансная линия связи подавляет помехи
На передающей стороне интерфейса DVI находится передатчик T.M.D.S. в котором производится преобразование оцифрованного RGB-сигнала и формирование последовательного потока данных в каждом из каналов. На приемной стороне, наоборот, происходит полное восстановление цифровых потоков по каналам R, G, B, а также сигнала Clock.
Формат передачи всегда один: цветовое пространство RGB, глубина цвета 24 бита (по 8 бит на компоненту). Для высоких разрешений поддерживаются частоты кадров до 60 Гц (прогрессивной развертки).
При восстановлении используется автоматическая компенсация потерь в кабеле и перетактирование (реклокинг, устранение джиттера, т.е. дрожания фазы цифрового сигнала).
 |
 |
Рис. 5. Сигнал до и после восстановления
Восстановление эффективно только если деградация сигнала не превышает некоторого порогового значения. В этом случае цифровой сигнал восстанавливается практически полностью, без потерь и ошибок. Однако ситуации стоит лишь немного ухудшиться (например, берем кабель немного большей длины) - и сигнал восстановить не удается, а картинка испещряется помехами, «разваливается», а то и вовсе пропадает. Это явление называется «эффектом обрыва» и характерно именно для цифровых сигналов.
Рис. 6. «Эффект обрыва»
В результате, при использовании кабелей разумной длины и репитеров (приёмников-передатчиков сигнала с его промежуточным восстановлением) можно транслировать цифровой сигнал на практически неограниченные расстояния - без потерь!
Рис. 7. Использование репитеров
Чем выше разрешение сигнала (а, значит, и скорость передачи данных в каналах TMDS), тем больше потери в кабеле и (при прочих равных) короче может быть используемый кабель. Стандарт DVI не оговаривает возможную длину кабеля и разрешение сигнала, при котором такая длина будет работать. Реальные качественные кабели DVI обычно хорошо работают при длинах и разрешениях, не превышающих показанные ниже на графике (приведен для интерфейса версии Single Link):
Рис. 8. Разрешения против длин кабелей
В некоторых случаях будут работать и более длинные кабели, однако это в каждом конкретном сочетании аппаратуры требует экспериментального подтверждения.
Чтобы преодолеть ограничения на длину кабеля, можно:
Рис. 9. Интегрированный оптоволоконный кабель (слева, длина до 100 м), передатчик и приемник для использования с отдельным оптическим кабелем (справа, длина кабеля до 500 м)
Если служебный канал DDC не работает, видеоданные в каналах TMDS могут блокироваться
Интерфейсы DVI-D и DVI-I, помимо описанных выше цифровых каналов, содержат еще один, предназначенный для обмена информацией между оснащенным видеопроцессором источником (например, PC с видеокартой) и дисплеем. Канал DDC (Display Data Channel) предназначен для передачи подробного «досье» дисплея процессору, который, ознакомившись с ним, выдает оптимальный для данного дисплея сигнал с нужным разрешением и экранными пропорциями. Такое досье, называемое EDID (Extended Display Identification Data, или подробные идентификационные данные дисплея), представляет собой блок данных со следующими разделами: марка изготовителя, идентификационный номер модели, серийный номер, дата выпуска, размер экрана, поддерживаемые разрешения и собственное разрешение экрана.
При запуске DVI-совместимого источника активизируется процесс HPD (Hot Plug Detect, или опознание активного соединения). После этого источник производит считывание блока данных EDID. В случае если монитор отказывается выдать информацию о себе, канал T.M.D.S блокируется.
При использовании аппаратуры, соответствующей стандарту и стандартных кабелей, для простой схемы включения (источник–кабель–монитор) такая схема нормально работает. Однако в более сложных случаях канал DDC может и не работать - например, если между выходом и дисплеем установлены коммутаторы, усилители-распределители и др. элементы сложных AV-систем. В этом случае возникает проблема: как заставить работать выход, например, видеокарты ноутбука, при отсутствии служебного канала.
Рис. 10. Устройство - эмулятор EDID и его применение
(Нажмите на фото для увеличения)
«Обмануть» видеовыход можно с помощью специального устройства. Такой прибор хранит блок данных EDID в своей внутренней памяти и выдаёт его оттуда по запросу видеокарты. При этом видеоданные проходят через прибор «прозрачно». Если эмулятор предварительно «обучить» (прочитав реальный EDID из реального дисплея), источник сигнала будет «думать», что постоянно подключён к дисплею, и выдавать данные на выход.
Во многие коммутаторы и усилители-распределители для сигналов DVI и HDMI подобные эмуляторы уже встроены, что облегчает труд установщика. Заметим, что наличие эмулятора ни в коем случае не обеспечивает работу системы шифрования видеоданных HDCP, для которой наличие «живого» канала DDC обязательно.
Разработанная фирмой Intel криптографическая система HDCP (Highbandwidth Digital Content Protection) - это метод защиты цифровых данных высокого разрешения. Она обеспечивает возможность в зависимости от конкретного случая установить разные уровни защиты, благодаря чему она не ограничивает свободу обращения с видео данными в пределах одобренных действующим законодательством рамок. Так, например, HDCP не обеспечивает защиту от копирования и искусственно не ухудшает качества копий. Под жесткий запрет подпадают следующие действия: копирование программ со снятой защитой, получение незащищенного цифрового потока высокого разрешения. Разрешены повторители и разветвители сигнала, но при этом они должны «обменяться паролями» друг с другом и получить взаимное одобрение, что возможно только в том случае, если все устройства обладают HDCP-совместимостью.
На диске Blu-Ray или в DVB-потоке записана специальная метка, при наличии которой плейер или ресивер обязан включить шифрование данных на своём цифровом выходе
Заметим, что HDCP не привязана, например, к шифрованию данных на Blu-Ray диске или потока в DVB-приёмнике. Это иные технологии. На самом диске или в DVB-потоке просто записана специальная метка, при наличии которой аппарат (плейер или ресивер) обязан включить шифрование данных на своём цифровом выходе.
Система HDCP может работать как с интерфесом DVI, так и с HDMI. Правда, для (в основном) компьютерного интерфейса DVI система HDCP применяется крайне редко, тогда как для потребительского интерфейса HDMI кодирование HDCP используется повсеместно (и для большинства видеопрограмм - в обязательном порядке).
HDCP защищает права потребителя, ограждая его от потока низкосортной
видеопродукции
Необходимо особо отметить, что HDCP работает не только на правообладателей киноматериалов, но и защищает права потребителя, ограждая его от потока низкосортной видеопродукции (например, по- лученной через Интернет), качество которой несовместимо с современными форматами телевидения высокого разрешения.
Работает HDCP по сложной схеме, предусматривающей прежде всего наличие своих «секретных» кодовых комбинаций в каждом передатчике и приемнике DVI/HDMI. В единой системе допускается наличие до 127 пар передатчиков и приемников и до 7 уровней разветвления (или ретрансляции). Для того чтобы канал DVI/HDMI активизировался, должен успешно пройти процесс взаимной аутентификации каждой пары передатчиков и приемников. Для этой задачи используется всё тот же служебный канал DDC.
При работе HDCP аналоговые выходы могут выдавать картинку высокого разрешения, либо низкого разрешения, либо вовсе не выдавать картинку - на усмотрение производителя
Первый этап процесса аутентификации – обмен кодовыми комбинациями, которые «зашиты» в микросхемы оборудования и недоступны пользователю. Кодовые комбинации должны обладать правдоподобностью, для проверки которой производится вычисление математической суммы R0. В передатчике вырабатывается псевдослучайная последовательность AN, которая вместе с т. н. «вектором выбора кода» (KSV) отсылается на приемник. Аналогично с приемника поступает подобное сообщение на передатчик. В случае положительного результата проверки KSV (в их структуре, помимо всего прочего, обязательно должны присутствовать 20 нулей и 20 единиц) на обеих сторонах запускаются генераторы кодов, вырабатывающие 24-разрядные шифровальные коды, соответствующие определенным значениям «секретного» параметра Ks. Синтезированные в передатчике и приемнике значения R0 и Ks сравниваются.
Значения KSV являются индивидуальными для каждого отдельного устройства. Существует также «черный список» взломанных кодов, который хранится в памяти устройства и пополняется при проигрывании новых BluRay-релизов (один из способов). При совпадении индивидуальных данных конкретного аппарата с данными из этого списка процесс инициализации немедленно блокируется. Таким образом, единожды замеченный в попытке обойти запреты DVD/BluRay-плейер станет персоной нон-грата в любой системе, при условии, что кто-то данную попытку заметит и сообщит куда следует.
Весь процесс «запуска» работы интерфейса DVI/HDMI (считывание EDID, настройка выхода) и cистемы HDCP (аутентификация) может занимать до нескольких секунд. В это время изображения на дисплее нет.
Когда на цифровом выходе плейера или спутникового ресивера идет видеопоток с кодированием HDCP, его аналоговые выходы могут выдавать картинку высокого разрешения, либо низкого разрешения, либо вовсе не выдавать картинку - на усмотрение производителя аппарата. К сожалению, в документации описание такого поведения можно найти крайне редко.
Концептуальная сложность всей системы (DVI/HDMI, DDC/EDID, HDCP) оказывается на порядки выше, чем всех ранее использовавшихся аналоговых интерфейсов. Хотя при массовом производстве это практически не приводит к удорожанию аппаратуры (и теоретически даже должно её удешевить), проблемы совместимости и даже простой работоспособности аппаратуры, особенно от разных производителей, теперь оказываются крайне актуальными. Особенности «прошивок» аппаратуры и ошибки в реализации интерфейсов способны свести на нет все преимущества самой дорогой и совершенной современной техники.
Перед приобретением комплекта аппаратуры с интерфейсом DVI/HDMI и поддержкой HDCP обязательно включите её и проверьте во всех режимах, в том числе и при воспроизведении контента с включенной защитой HDCP
Рекомендуем перед приобретением аппаратуры с интерфейсом DVI/HDMI и поддержкой HDCP обязательно включить её (весь комплекс - источники сигнала, промежуточные коммутаторы, распеределители, AV-ресиверы, дисплеи и все соединительные кабели) и проверить во всех режимах, в том числе и при воспроизведении контента с включенной защитой HDCP.
По оптимистичным прогнозам Intel, стандарт DVI и HDMI будет актуален как минимум следующие десять лет.
Вытеснение старых интерфейсов набирает обороты. В не столь уж отдаленном будущем дело, скорее всего, дойдет до отмирания аналоговой части видеоаппаратуры. Для интерфейса HDMI, идущего на смену DVI, это уже свершилось (аналоговой части там нет).
Развитием интерфейса DVI является мультимедийный интерфейс высокой четкости HDMI (High Definition Multimedia Interface). Видеочасть HDMI, а также служебный канал DDC полностью совместимы с DVI, но вид у него совершенно другой, т.к. использован другой разъём. HDMI – это более совершенный интерфейс, чем DVI, в первую очередь, благодаря возможности передачи многоканального звука. Дополнительно HDMI снабжён управляющим интерфейсом CEC (его нет в DVI).
HDMI – это более совершенный интерфейс, чем DVI, в первую очередь, благодаря возможности передачи многоканального звука
Так же, как и DVI, интерфейс HDMI может быть одноканальным (Single Link) и двухканальным (Dual Link) (для этих версий используются разные разъёмы). Линии связи TMDS и служебный канал DDC работают в точности так же, как и в DVI.
Пропускная способность HDMI (как и DVI) достигает 5 Гбит/с. Этого достаточно для видеосигнала 1080p и двух каналов несжатого цифрового звука в PCM до 48 кГц либо 5.1 каналов в Dolby Digital или DTS. Передача аудио осуществляется в смеси с видео, используются те же линии TMDS (никаких дополнительных проводников для аудио в кабеле нет).
Рис. 11. Сравнение кабельных вилок HDMI и DVI (справа)
Разъем HDMI более компактный, однако лишен фиксаторов, и (при использовании сколько-нибудь длинных и тяжёлых кабелей) склонен выпадать из своей розетки.
Последняя на момент выпуска брошюры версия стандарта HDMI 1.3a описывает 3 разновидности разъёма:
Самый распространённый тип - стандартный Single Link (Type A). Другие типы разъёмов встречаются пока редко. Разводка такого разъема показана на рис. 12, а назначение контактов сведено в таблицу 2.
Таблица 2. Распайка разъема HDMI (Type A, Single Link)
| Конт. | Описание | Конт. | Описание |
| 1 | Данные T.M.D.S 2+ | 2 | Экран для данных T.M.D.S 2 |
| 3 | Данные T.M.D.S 2– | 4 | Данные T.M.D.S 1+ |
| 5 | Экран для данных T.M.D.S 1 | 6 | Данные T.M.D.S 1– |
| 7 | Данные T.M.D.S 0+ | 8 | Экран для данных T.M.D.S 0 |
| 9 | Данные T.M.D.S 0– | 10 | Такты T.M.D.S+ |
| 11 | Экран для тактов T.M.D.S | 12 | Такты T.M.D.S– |
| 13 | CEC | 14 | (не используется) |
| 15 | Такты DDC (SCL) | 16 | Данные DDC (SDA) |
| 17 | Земля (для DDC/CEC) | 18 | Питание +5 В |
| 19 | Датчик «горячего» подключения | ||
Рис. 12. Кабельная часть разъёма HDMI Type A
Технологии передачи видеоданных (TMDS), служебнный канал (DDC), cистема шифрования (HDCP) аналогичны описанным для интерфейса DVI.
Длины кабелей и максимальное разрешения оказываются аналогичными таковым для DVI - см. рис. 8. Для преодоления ограничений по длине можно использовать те же методы что и для DVI (рис. 13).
Рис. 13. Оптический кабель для удлинения HDMI (Type A) до 100 метров
В дополнение ко всем видеорежимам DVI интерфейс HDMI поддерживает:
При использовании режима удвоения скорости передачи, начиная с версии 1.3 возможно следующее:
Аудиоданные передаются вместе с видео по тем же линиям связи TMDS. Аудиопоток «нарезается» на пакеты и передается в неиспользуемых участках видео (во время интервалов гашения по горизонтали и вертикали).
Рис. 14. Аудиопоток передается пакетами в интервалах гашения видео
Многие производители электроники объявили о поддержке канала управления СЕС
Дополнительная линия связи СЕС (Consumer Electronics Control) может использоваться для управления потребительской электроникой. Благодаря ей все соединенные по интерфейсу HDMI приборы (до 10 штук) объединяются в управляющую сеть. 
Предусмотрены типовые команды управления (Пуск, Стоп, Перемотка, команды для меню, тюнеров, ТВ и т.д.), которые приборы могут передавать друг другу. Это позволяет управлять одним аппаратом (скажем, проигрывателем Blu-Ray) с пульта другого (скажем, телевизора), автоматизировать некоторые процессы и т.д. С выходом версии HDMI 1.3 многие производители электроники объявили о поддержке данного канала управления.
Стандарт HDMI оговаривает полную совместимость всех версий интерфейсов (сверху-вниз и снизу-вверх):
Рис. 15. Кабель-переходник и адаптер DVI-HDMI
К сожалению, такую великолепную совместимость демонстрируют далеко не все имеющиеся на рынке устройства. Например, некоторые широкоэкранные дисплеи для домашних кинотеатров не поддерживают цветовое пространство RGB (необходимое для DVI и HDMI 1.0) и понимают лишь ограниченное количество видеорежимов (против минимально требуемого стандартом). При этом на таких дисплеях красуется логотип «HDMI» и провозглашается поддержка версии 1.3.
Заметим также, что расширенные возможности версии HDMI 1.3а, в основном, являются необязательными, и поэтому «соответствовать» требованиям этой новейшей версии стандарта оказывается легко - достаточно выполнить лишь минимальные требования (фактически - требования к версии 1.0). Поэтому при покупке аппаратуры обязательно убедитесь, что она действительно имеет те расширения, которые Вам нужны - цифра 1.3а в спецификации ещё ни о чём, к сожалению, не говорит...
Для визуализации информации, которая обрабатывается компьютером, непременно нужен экран. С технической стороны подключение монитора к системному блоку обеспечивается с помощью кабеля. Разъемы для кабелей могут быть четырех типов: HDMI, DisplayPort, DVI или VGA. Каждый из них имеет как свои преимущества, так и недостатки. Итак, как лучше подключить монитор? DVI или HDMI, или VGA - какой вариант предпочтительнее?
Даже в подключении экрана к компьютеру существуют свои стандарты. Так, DVI или HDMI - что лучше для монитора? Выбор однозначно падает на последний разъем. Такое неоспоримое лидерство связано с тем, что многие современные компании-разработчики по умолчанию используют именно его.
HDMI - это наиболее популярный на данный момент тип интерфейса. Он используется для подключения большинства мониторов и телевизоров. Но применение HDMI ограничивается не только этими устройствами. С помощью него обеспечивается подключение ноутбуков, планшетов, смартфонов, игровых приставок, мультимедийных плееров. HDMI - это уже стандарт по подключению техники для вывода изображения особо высокого качества.
Для того чтобы определиться с тем, DVI или HDMI - что лучше для монитора, необходимо вспомнить о преимуществах каждого из типов подключения. Плюсами второго являются:
HDMI - это полностью цифровой формат, который не требует преобразования или сжатия изображения. Кроме того, в будущем разработчики планируют усовершенствовать и эту технологию: во-первых, они работают над более высокими разрешениями и повышенной частотой, во-вторых, очередным ноу-хау является технология расширенной цветовой палитры, которая будет включать до триллиона цветов, но на данный момент она находится на этапе разработки. Последнее позволит получать более реалистичную и качественную картинку.
Производители и разработчики данного типа разъема максимально ориентированы на потребителя, поэтому двустороннее соединение обеспечивает полное взаимодействие устройств друг с другом. Данный интерфейс позволяет в автоматическом режиме определять возможности каждого вида техники, чтобы корректировать необходимые опции. HDMI научилось управлять разрешением и соотношением сторон изображения. Новейшей разработкой компании является Consumer Electronics Control - технология позволяет с помощью одной кнопки управлять воспроизведением, записью и даже запуском серии команд.
Если определяться с тем, как лучше подключить монитор - DVI или HDMI или DisplayPort, - нужно знать, что последний вариант точно не подойдет для любителей уровня HD. Разработали данный интерфейс специалисты компании VESA, довольно авторитетной в своей сфере. Но, несмотря на это, многие пользователи считают разъем наиболее подходящим для соединения экрана и блока питания.
Однако программисты и дизайнеры, думая над тем, как лучше подключить монитор (DVI или HDMI или D-Sub DisplayPort), наверняка отдадут предпочтение именно последнему. А все потому, что главной особенностью такого типа подключения является возможность работы одновременно с несколькими мониторами.
Еще одним преимуществом интерфейса является отсутствие лицензионных отчислений. Другая особенность разъема DisplayPort заключается в том, что каждый цвет передается своим персональным каналом. В отличие от HDMI, он имеет механизм в виде фиксатора и избавлен от винтовых креплений, что поддерживает надежность работы. DisplayPort, кроме того, имеет довольно маленькие габариты.
Обобщая вышеизложенное, можно утверждать, что основным предназначением данного типа подключения является обеспечение связи между монитором и компьютером. Для телевизоров это не самый лучший вариант.
DVI в девяностых годах имел статус стандартного интерфейса для подключения мониторов, но вскоре потерял актуальность в связи с появлением HDMI. Но всё же, как лучше подключить монитор? DVI или HDMI - какой вариант лучше? DVI можно использовать там, где не требуется разрешение 4К. Данный интерфейс поддерживает несколько режимов:
Для того чтобы полноценно рассуждать о том (DVI или HDMI), что лучше для монитора, необходимо вспомнить и о давно забытом VGA. Когда-то он широко использовался в электронике, но сейчас же практически вымер. Несколько лет назад ведущие IT-компании окончательно отказались от данного интерфейса, аргументировав такое действие тем, что планируют переход на новые высокие скорости.
Но всё же VGA еще встречается в старых компьютерах, проекторах. И если им удобно пользоваться, то почему от него стоит отказываться? Ведь некоторым он служил верой и правдой более десятка лет.
Как определится с выбором - DisplayPort, VGA, DVI или HDMI? Что лучше для монитора? В первую очередь нужно обозначить назначение интерфейса для каждого конкретного подключения. Наилучшим вариантом будет, конечно, HDMI, который универсален. Такое подключение подходит как для телевизора, так и для компьютера.
Если же многофункциональность не стоит на первом месте, то для ПК хорошим выбором станет DisplayPort. Сейчас разъем поддерживается и используется многими производителями. VGA и DVI, как устаревшие, но проверенные версии, также найдут свое, хоть и не широкое, но распространение. И все же наиболее технологичными, инновационными и перспективными решениями будут DisplayPort и HDMI.
