L’interface DisplayPort™

L’interface DisplayPort™ – Qu’est-ce que DisplayPort™ ?

DisplayPort™ est une norme de connexion universelle standardisée par la VESA (Video Electronics Standards Association), une interface numérique pour la transmission de signaux vidéo et audio. Contrairement à HDMI, qui est principalement utilisé pour la télévision et les appareils multimédias tels que les vidéoprojecteurs, les consoles de jeux et les lecteurs DVD, DisplayPort™ est principalement utilisé dans les technologies de l’information, c’est-à-dire les PC, ordinateurs portables, tablettes et moniteurs en général.

DisplayPort™ 1.2
One Displayport™ 1.2 Splug

DisplayPort™ devrait avoir plus de fonctionnalités de haute performance que toute autre interface numérique. La technologie a été développée pour remplacer les anciennes normes telles que DVI et VGA. DisplayPort™ est destiné à ouvrir de nouvelles possibilités dans les domaines de la technologie PC, des écrans numériques et de l’électronique grand public. C’est ce qu’on appelle la norme de l’avenir et elle est déjà disponible aujourd’hui.

DisplayPort™ Historique des versions

Version 1.0

En mai 2006, la spécification de la norme est publiée pour la première fois par VESA.

Version 1.1

La première version finale est définie en avril 2007. DP 1.1 permet la transmission de données dans deux débits différents (HBR et RBR : High Bit Rate et Reduced Bit Rate). La vitesse de transmission maximale sur toutes les voies équipées d’un câble d’une longueur maximale de deux mètres est de 8,64 Gb/s, ce qui est suffisant pour la TVHD et les grands écrans.

La protection contre la copie est assurée par cryptage avec HDCP 1.3 (High-bandwidth Digital Content Protection) et DPCP (DisplayPort™ Content Protection). Dans cette version aussi le dual-mode DisplayPort™ (en abrégé : DP+++) est présenté, plus d’informations à ce sujet ci-dessous dans La fonctionnalité DP+++. Les premiers appareils avec DisplayPort™ seront lancés début 2008.

Version 1.2

DP 1.2 sera disponible en décembre 2009. Un changement important est l’augmentation du taux de transfert de données à un maximum de 17,28 Gb/s sur les quatre voies. Pour la première fois, la résolution UHD-1 (4 K Ultra HD) et MST (Multi stream transport) est supportée. Désormais, plusieurs flux vidéo indépendants peuvent être transmis et plusieurs moniteurs peuvent être connectés selon le principe de la chaîne en guirlande – via une seule connexion DisplayPort™.

Version 1.3

Dans la version confirmée en septembre 2014, le débit de données par voie a de nouveau été augmenté et il est désormais possible de transmettre jusqu’à 25,92 Gb/s au total. Via MST, il est maintenant possible de contrôler plusieurs écrans UHD-1 (4K Ultra HD avec 3840 × 2160 pixels) ou WQXGA.

Pour la prise en charge des prochains moniteurs UHD-2 (8K avec 7680 x 4320 pixels), la numérisation couleur 4:2:0 est intégrée. Le mode dual (DP+++), introduit pour la première fois en 2007, a été modifié pour être adapté aux adaptateurs HDMI et DVI avec une résolution 4K Ultra HD (HDMI™ 2.0) et une protection anti-copie selon HDCP 2.2.

Version 1.4

En mars 2016, une version qui ne montrera pas une nouvelle augmentation du taux de transfert de données, mais la poursuite du développement de certaines fonctionnalités sera publiée. Le Display Stream Compression 1.2 (DSC) offre jusqu’à trois fois le taux de compression du flux, sans perte visuelle : cela signifie qu’un spectateur moyen dans des conditions normales ne devrait pas être capable de distinguer une image ou une vidéo compressée d’une autre.

DSC permet la lecture de UHD-2 (8K avec 7680 x 4320 pixels) et HDR ainsi que UHD-1 (4K avec 3840 x 2160 pixels) et HDR. Bien entendu, les moniteurs qui ne prennent pas en charge le DSC ne peuvent afficher que les résolutions correspondantes. Deux autres améliorations du DP 1.4 sont la correction d’erreur directe, qui réduit les erreurs de transmission, et l’extension des canaux audio à 32.

Quelle version supporte quelle résolution ?

Version DP –  Résolution maximale

DisplayPort™ 1.1 – 3840 x 2160 @ 30 Hz et 2560 x 1600 @ 60 Hz
DisplayPort™ 1,2 – 3840 x 2160 @ 60 Hz
DisplayPort™ 1.3 – 5120 x 2880 @ 60 Hz et 7680 x 4320 @ 30 Hz
DisplayPort™ 1.4 – 7680 x 4320 @ 60 Hz / 10 Bit Chroma / HDR et HDR
3840 x 2160 @ 120 Hz / 10 Bit Chroma / HDR

Système de transmission de données sur DisplayPort™

Techniquement, DisplayPort™ a une connexion principale, le Main Link, qui se compose de quatre voies. Le transfert de données va dans un sens et se fait par paquets, faisant de DisplayPort™ la première interface vidéo avec ce principe.

Par rapport au DVI ou au HDMI, où le transfert de données se fait en continu, DisplayPort™ utilise des paquets de données à débit fixe – comparable au principe de transfert avec Ethernet, PCI Express ou USB.

L’interface DisplayPort™
Les chemins de transmission d’une connexion DisplayPort™

La spécification Mini DisplayPort™

Mini DisplayPort™ est une version plus petite du connecteur DisplayPort™ et électriquement compatible avec celui-ci. Apple avait introduit MiniDP en octobre 2008 en tant que technologie propriétaire. En novembre 2009, VESA a inclus le Mini DisplayPort™ dans la spécification DisplayPort™.

Un connecteur DisplayPort™ comparé au connecteur Mini DisplayPort™
Un connecteur DisplayPort™ comparé au connecteur Mini DisplayPort™

DisplayPort™ et USB Type-C™

Les appareils mobiles comme les Smartphones, les ordinateurs portables ou les tablettes sont de plus en plus équipés de la connexion USB Type-C™. Maintenant DisplayPort™ est un protocole non-USB ; les technologies DisplayPort™ et USB Type-C™ sont chacune conçues pour des buts complètement différents. Cependant, lors du développement de l’interface USB Type-C™, l’accent a été mis sur la caractéristique intelligente de pouvoir également transmettre les signaux de DisplayPort™. Un mode alternatif a donc été intégré.

Le soi-disant DisplayPort™ Alt Mode for USB Type-C™ est également standardisé par VESA. Les appareils qui prennent en charge le mode Alt DisplayPort™ peuvent également transférer des signaux via le port USB Type-C™. Par exemple, un ordinateur portable avec prise en charge du mode Alt DisplayPort™ peut être connecté à un moniteur DisplayPort™. Le moyen de choix dans ce cas serait un adaptateur avec USB Type-C™ plug to DisplayPort™ socket.

DisplayPort™ et USB Type-C™
Plus de flexibilité avec l’interface USB Type-C™ grâce à DisplayPort™ Alt Mode

Veuillez noter que tous les appareils qui prennent en charge le DisplayPort™ Alt Mode ne sont pas marqués en conséquence. Selon l’organisation DisplayPort™, d’ici 2016, la plupart des appareils vidéo sur le marché avec une connexion USB Type-C™ supportent également le mode DisplayPort™ Alt. Typiquement, ceci peut être trouvé sur tous les produits marqués avec la vidéo via USB Type-C™.

La fonction MST

Qu’est-ce que la TMS ?

A partir de DisplayPort™ Version 1.2 (décembre 2009), un deuxième mode de transmission, le Multi Stream Transport Mode (MST), sera introduit en plus du Single Stream Transport Mode (SST). Désormais, plusieurs moniteurs peuvent être utilisés via une seule connexion DisplayPort™. Il est possible que les moniteurs prennent en charge l’enchaînement en guirlande*. Il est également possible d’utiliser un hub MST DisplayPort™, où le nombre de moniteurs connectés est limité par le débit de transfert de données de l’interface DP.

*Daisy-chaining (= “connexion en guirlande”) : plusieurs appareils périphériques (par ex. des moniteurs) sont connectés en série sur une ligne de données sous la forme d’une chaîne. La sortie d’un appareil est connectée à l’entrée de l’appareil suivant.

La question de la bande passante

Bien sûr, la bande passante d’une seule connexion DisplayPort™ 1.2 est également limitée. Cela limite le nombre d’écrans et de résolutions prises en charge qui peuvent être connectés et utilisés via un hub MST. Là encore, cela dépend de la résolution de l’écran, de la synchronisation et de la fréquence de rafraîchissement.

Quelle résolution nécessite quelle largeur de bande ?

Résolution Utilisation de la bande – passante

1920 x 1080 @ 60 Hz – 22 %
1920 x 1200 @ 60 Hz – 30 %
2560 x 1440 @ 60 Hz – 35 %
2560 x 1600 @ 60 Hz – 38 %
3840 x 2160 @ 30 Hz – 43 %
3840 x 2160 @ 60 Hz – 95 %

Configuration de la bande passante et du moniteur – Exemple 1

Trois moniteurs de 2560 x 1440 @ 60 Hz chacun sont connectés à la carte graphique via un séparateur MST. Chaque moniteur consomme 35% de la bande passante. Au total, ils ont besoin de 105 %, ce qui signifie que l’un des moniteurs est désactivé.

Configuration de la bande passante et du moniteur – Exemple 1
35% + 35% + 35% = 105%

Configuration de la bande passante et du moniteur – Exemple 2

Deux répartiteurs MST sont connectés à la carte graphique. Trois moniteurs de 1920 x 1080 @ 60 Hz chacun sont connectés au séparateur 1. Chaque moniteur nécessite 22% de bande passante, soit 66% de la bande passante totale du Splitter 1. Trois moniteurs avec des résolutions différentes sont également connectés au Splitter 2, utilisant 79% de la bande passante du Splitter 2. Dans cet exemple, la connexion de six moniteurs à une carte graphique à deux sorties et l’alimentation suffisante des moniteurs en bande passante est garantie.

Configuration de la bande passante et du moniteur - Exemple 2
Via Répartiteur 1 : 22 % + 22 % + 22 % = 66 % – Via répartiteur 2 : 35 % + 22 % + 22 % = 79 %

Jusqu’à deux répartiteurs MST peuvent être utilisés sur une carte graphique si elle a deux sorties. Le nombre de moniteurs pris en charge dépend alors du nombre de lignes d’affichage sur la carte. Si le nombre de lignes d’affichage disponibles n’est pas clair, contactez le fabricant de la carte graphique. DisplayPort™ Les séparateurs avec MST permettent également à tous les moniteurs connectés de fonctionner indépendamment comme un bureau étendu.

La fonction DP+++

Compatibilité par adaptateurs passifs

Le mode dual DisplayPort™ ou DisplayPort+++™, abrégé DP+++, offre une compatibilité DVI et HDMI. La connexion est rendue possible par des adaptateurs relativement bon marché qui n’ont qu’à adapter le niveau de signalisation électrique : du LVDS sur DisplayPort™ au TMDS sur HDMI / DVI. Il s’agit ici de la carte graphique du PC, car dès qu’il reconnaît que l’appareil connecté ne fait qu’un avec l’interface DisplayPort™, les signaux sont également émis dans ce format.

Cependant, si, par exemple, un adaptateur vers HDMI est connecté, la carte graphique est signalée pour utiliser le protocole HDMI. Dans l’adaptateur passif en aval (appelé convertisseur d’impédance / sélecteur de niveau / convertisseur de niveau), les différents niveaux de signal et les impédances des niveaux de signalisation LVDS et TMDS sont ensuite réglés ; chacun correspondant à l’interface cible. Le support du DP+++ et un marquage correspondant sur les appareils est optionnel et dépend des fabricants.

Compatibilité via des adaptateurs passifs
(1) Transmission native du PC vers le moniteur DP (2) L’adaptateur passif adapte le signal (3) L’adaptateur actif convertit le signal

Quand un adaptateur actif est-il nécessaire ?

L’une des limites du DP+++ est qu’il ne peut transférer qu’une seule liaison DVI (et HDMI) parce que le nombre de broches dans le connecteur DisplayPort™ est trop petit pour les connexions dual-link. Dual-Link DVI et VGA analogique peuvent être connectés, mais un adaptateur actif est nécessaire. Les adaptateurs actifs font office de puits de signaux (moniteur) vers le dispositif d’imagerie et de source de signaux vers le dispositif de réception d’images.

Exemples de produits DisplayPort™ de Delock

Adaptateur mini DisplayPort 1.2 Plug > Prise DVI 4K

Connexions :

  • mini DisplayPort™ 20 Pin mâle > DVI 24+5 femelle avec écrous
  • DVI-D (Single Link), VGA non câblé
  • Résolution jusqu’à 3840 x 2160 @ 30 Hz (selon le moniteur / système)
  • Contacts avec dorure à l’or
  • 1 x noyau de ferrite
  • Longueur du câble : env. 20 cm (sans raccordements)

Câble DisplayPort™ > DisplayPort™ 8K

Connexions :

  • DisplayPort™ Connecteur 20 broches > DisplayPort™ Connecteur 20 broches
  • DisplayPort™ 1.4 Spécifications
  • Certifié DisplayPort® DP 8K
  • Résolution jusqu’à 8K Ultra HD (selon le moniteur / système)
  • Taux de transfert de données jusqu’à 32,4 Gbps
  • contacts dorés
  • Câble à triple blindage
  • ligne de cuivre
  • Ø de câble env. 4,5 mm / Section du câble : 34 AWG
  • Longueur : 1 m (raccords inclus)

Cable Mini DisplayPort™ > DisplayPort™ 8K

Connexions :

  • Mini DisplayPort™ Connecteur 20 broches > DisplayPort™ Connecteur 20 broches
  • DisplayPort™ 1.4 Spécifications
  • Certifié DisplayPort® DP 8K
  • Résolution jusqu’à 8K Ultra HD (selon le moniteur / système)
  • Taux de transfert de données jusqu’à 32,4 Gbps
  • contacts dorés
  • Câble à triple blindage
  • ligne de cuivre
  • Ø de câble env. 4,5 mm / Section du câble : 34 AWG

Câble Mini DisplayPort™ Prise > Mini DisplayPort™ Prise 4K

Connexions :

  • mini DisplayPort™ Connecteur 20 broches > mini DisplayPort™ Connecteur 20 broches
  • DisplayPort™ 1.2 Spécifications
  • Résolution jusqu’à 3840 x 2160 @ 30 Hz (selon le moniteur / système)
  • Taux de transfert de données jusqu’à 21,6 Gb/s
  • Contacts avec dorure à l’or
  • blindage tressé
  • Ø de câble env. 5,5 mm / Section du câble : 32 AWG
  • ligne de cuivre

Splitter 1 x DisplayPort™ 1.2 in > 4 x DisplayPort™ out 4K

onnexions :

  • Saisie >
    1 x DisplayPort™ Connecteur 20 broches
    1 x prise de courant 5 V DC
  • Sortie > 4 x DisplayPort™ Connecteur femelle 20 broches
  • DisplayPort™ 1.2a Spécifications
  • Convertisseur actif, Hub de transport simple / multi flux (SST / MST)
  • Résolutions (selon le moniteur / système)
  • DisplayPort™ 1.1 ou 1.2 Transport à flux unique (SST) > jusqu’à 1920 x 1080 @ 60 Hz (miroir)
  • DisplayPort™ 1.2 Multi Stream Transport (MST) > jusqu’à 2560 x 1440 @ 60 Hz ou 3840 x 2160 @ 30 Hz (miroir / étendu) max. 4 x 1920 x 1080 @ 60 Hz
  • Supporte HDCP 1.3
  • Supporte l’Eyefinity / Single Large Surface (SLS)
  • Formats d’entrée audio : 7.1 canaux avec une fréquence d’échantillonnage jusqu’à 192 kHz
  • Longueur du câble : env. 30 cm (sans raccordements)
  • Dimensions (LxlxHx) : env. 143 x 67 x 23 mm

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