科普 什么是DP
前言
此前。充电头网已经做了两期关于USB-C和HDMI接口内容的科普，那么作为时下同样十分热门的物理接口——DP口我们怎么能错过呢。
本期，我们将给大家分享关于DP接口的干货内容，试图解决大家平时遇到关于DP口的一些疑问，包括，为什么作为后起之秀的DP口在整体性能上要优于HDMI？DP口为什么发展这么快，但是普及率还是很低？以及DP口有哪些显著提升消费者体验的黑科技？等常见问题。下面就让我们一起认识下DP接口吧。
认识DP接口
名称和定义
DisplayPort（简称DP）是一个由PC及芯片制造商联盟（发起企业包括英特尔、AMD、戴尔、联想及三星等）开发，视频电子标准协会（VESA）标准化的数字式视频接口标准。Video Electronics Standards Association（视频电子标准协会，简称“VESA”）是制定计算机和小型工作站视频设备标准的国际组织，1989年由NEC及其他8家显卡制造商赞助成立。
该接口目前免授权费，主要用于视频源与显示器等设备的连接，并也支持音频、USB和其他形式的连接。
此接口的设计是为了取代传统的VGA、DVI和FPD-Link（LVDS）接口。透过主动或被动转接器，该接口可与传统接口（如HDMI和DVI）向下兼容。
作用和功能
DisplayPort是一种数字音像接口，广泛应用于计算机和显示设备之间的连接。用于提供高质量的视频和音频传输，具有以下作用和功能：
高分辨率视频传输：DisplayPort支持高分辨率视频传输，包括4K、5K和8K分辨率，以及多个显示器的串联或并联配置。这使得它成为处理高清视频和图形内容的理想接口，适用于专业图形设计、视频编辑和游戏等领域。
高刷新率和平滑显示：DisplayPort支持高刷新率显示，可以提供更流畅的图像和视频播放体验。它可以实现高达240赫兹的刷新率，使动态图像和视频更加清晰、流畅。
多显示器配置：DisplayPort支持多显示器配置，可以通过单个DisplayPort接口连接多个显示器。这种能力被广泛用于工作站、多屏办公环境和游戏设置，提供更大的工作区域和沉浸式视觉体验。
高质量音频传输：DisplayPort不仅支持高质量的视频传输，还能够传输高保真音频信号。它可以通过单个接口传输多个音频通道，支持7.1声道环绕音效，提供出色的音频体验。
高带宽传输：DisplayPort具有高带宽传输能力，可以快速传输大量数据。这使得它适用于连接外部存储设备、高速数据传输和视频流传输等需要高带宽的应用。
灵活的连接选项：DisplayPort接口提供多种连接选项，包括标准DisplayPort连接器、小型DisplayPort（Mini DisplayPort）和USB Type-C接口上的DisplayPort模式。这种灵活性使得它与各种显示设备和计算机之间的连接更加便捷。
DP接口的工作原理
DP接口（DisplayPort）的工作原理涉及到物理层连接、数据传输和帧结构。
物理层连接：
DP接口现有两种主要物理类型，一种为标准DP接口，另一种称为Mini DisplayPort，它们都是使用一组具有20个针脚的连接器进行物理连接。这些连接器通常是矩形形状，具有锁定机制以确保连接的稳定性。
DisplayPort
针脚包括视频信号、音频信号、电源和地线等。
上表为标准DP接口的引脚注解。
Mini DisplayPort
Mini DisplayPort是一个微型版本的DisplayPort。由苹果公司于2008年10月14日发表。
上表为Mini DP接口的引脚注解。
数据传输方式：
DP接口使用8b/10b编码来编码和解码数据。在编码过程中，每8个数据位被转换为10个位，以提供差分信号的传输。这种编码方式有助于减少传输中的误码和噪声干扰。
此外，目前的DP数据传输方式分为主链路传输（Main Link）和辅助通道传输两种路径
Main Link
DP接口使用Main Link的串行链路来传输视频和音频信号。Main Link通过使用高速差分传输技术来传输数据，以确保高质量的信号传输。
辅助通道
DP接口还包括辅助通道（Aux Channel），用于传输额外的控制和管理数据。辅助通道可以用于支持显示器的插拔检测、高级功能设置和设备之间的通信。
通过以上工作原理，DP接口可以实现高质量的视频和音频传输，并支持高分辨率、高刷新率和多显示器配置。这使得DP接口在计算机领域和高端显示设备中得到广泛应用。同时，随着新版本的发布，DP接口的工作原理也在不断改进和发展，以满足不断增长的需求和技术挑战。
帧结构
DP接口（DisplayPort）使用帧结构来组织和传输数据。每个DP帧由多个组成部分组成，包括头部、有效数据和纠错码。以下是DP帧的基本结构：
帧头（Frame Header）：帧头包含了帧的同步信息和相关的控制信息。帧头的起始部分包含了起始标记（Start of Frame，SOF），用于标识帧的开始。还包含了数据包类型、数据包长度和传输速率等信息。
有效数据（Payload）：有效数据部分包含了视频和音频信号的实际数据。视频数据可以包括像素值、颜色空间信息和显示设置等。音频数据可以包括音频样本、声道设置和音频编码格式等。
纠错码（Error Correction Codes）：纠错码用于检测和纠正数据传输中的错误。DP接口使用Forward Error Correction（FEC）技术，通过添加冗余信息来实现错误检测和纠正。纠错码的类型和长度取决于DP接口的版本和配置。
DP帧通过主链路传输，每个帧以固定的速率和时序发送。输出信息以数据包的形式的进行传输，这种传输方式极大丰富了DP的功能拓展性，使得增加新的功能，不再依赖多余的线材，可以在帧结构中兼容，并且传输效率更高。
需要注意的是，DP接口的不同版本可能会有略微不同的帧结构和数据格式，以支持不同的功能和性能。因此，在实际应用中，需要根据DP接口的规范和版本来理解和处理帧数据。
DP接口发展版本和规范
那么DP接口发展至今，到底有哪些版本呢？以下整理了一些常见版本。并制成表格汇总，版本详情见章节内容。
DP 1.0
这是最早的DP接口版本，于2006年发布。
最高支持到1080p的分辨率，最高刷新率为120Hz。
带宽为8.64 Gbps。
DP 1.1
在2007年发布，对DP 1.0进行了一些修订和改进。
添加了支持外接音频设备的功能。
带宽为8.64 Gbps。
DP 1.2
于2009年发布，是DP接口的重要升级版本。
支持更高的带宽和分辨率，引入了多流传输（Multi-Stream Transport，MST）技术。
最高支持4K分辨率（3840x2160）的显示和60Hz的刷新率。
带宽为21.6 Gbps。
DP 1.3
在2014年发布，进一步提升了带宽和功能。
支持更高的分辨率和刷新率，如5K显示器（5120x2880）和120Hz的刷新率。
带宽为32.4 Gbps。
DP 1.4
于2016年发布，对DP 1.3进行了一些改进。
支持更高的带宽和更高的分辨率，如8K显示器（7680x4320）和60Hz的刷新率。
引入了显示流压缩（Display Stream Compression，DSC）技术。
带宽为32.4 Gbps。
DP 2.0
于2019年发布。提供了显著的带宽和功能增强
最高支持16K分辨率（15360x8460）和240Hz的刷新率。
带宽为80 Gbps。
每个DP接口版本都有相应的规范，其中详细定义了接口的功能、性能要求和实现细节。这些规范为制造商和开发者提供了准确的指导，以确保DP接口的兼容性和一致性。
DP 2.1
于2022年10月发布，与DP 2.0相比没有太大改动
使用与USB4相同的物理层（PHY）规范，与USB4接口的完全兼容
将DSC（显示流压缩）技术列为了必选项
最高支持16K分辨率（15360x8460）和240Hz的刷新率。
带宽为80 Gbps。
DP接口的应用范围
计算机显示器
DP接口最早在计算机领域中得到广泛应用。许多计算机显示器（包括笔记本电脑和台式机显示器）支持DP接口，因为它提供了高分辨率、高刷新率和高色彩深度的显示能力。DP接口可以满足专业图形设计、游戏和多媒体编辑等对图像质量和性能要求较高的用户需求。
电视和家庭娱乐系统
DP接口逐渐进入了电视和家庭娱乐系统领域。一些高端电视和家庭影院系统开始支持DP接口，以实现更高的分辨率和更好的图像质量。DP接口在这些领域中的应用使得用户可以享受到更逼真的高清视频和更丰富的音频体验。
投影仪
DP接口在投影仪领域也得到广泛应用。许多高端投影仪支持DP接口，以提供更高的分辨率、更清晰的图像和更快的数据传输速度。DP接口的使用使得投影仪可以满足商务演示、教育培训和娱乐活动等不同场景的需求。
显示器连接器和拓展
DP接口支持多显示器配置和拓展。通过DP接口，用户可以连接多个显示器并同时使用它们，以扩展工作区域或创建多屏幕设置。这对于专业图形设计、金融交易、游戏和多媒体制作等领域的用户来说非常有用。
科学、医疗、工业及其他应用
DP接口还在科学、医疗和工业领域中得到应用。例如，在医学成像设备中使用DP接口传输高分辨率的医学图像，或在工业监控系统中使用DP接口传输高质量的视频和图像数据。
DP接口的发展趋势
更高的带宽和传输速率：随着显示技术的进步和需求的增加，DP接口可能会提供更高的带宽和传输速率，以支持更高的分辨率、刷新率和色彩深度。未来的DP版本可能会推出更高速率的标准，以满足8K甚至更高分辨率的显示需求。
引入新的功能和技术：随着技术的不断进步，DP接口可能会引入新的功能和技术。例如，支持更广泛的高动态范围（HDR）标准，提供更逼真的图像质量和更丰富的色彩表现。还可能支持更先进的音频格式和声道设置，以提供更出色的音频体验。
多显示器配置的改进：DP接口在设计上支持多显示器配置，未来可能会进一步改进和简化多显示器的连接和配置方式。这可能包括更强大的daisy-chaining（串联连接）功能、更高的分辨率和刷新率要求下的稳定性、更简单的显示器管理和配置等。
支持新的连接器和适配器：DP接口可能会引入新的连接器类型或适配器，以适应不同设备的需求。这可能包括更小巧的连接器、更灵活的连接方式（如无线连接）或与其他接口的兼容性等。
跨平台和设备的整合：随着计算机、移动设备和消费电子设备之间的边界越来越模糊，DP接口可能会朝着更好的跨平台和设备整合方向发展。这意味着DP接口可能会与其他接口标准（如USB-C）集成，以提供更广泛的兼容性和便利性。
能耗和环保特性的优化：未来的DP接口可能会进一步优化能耗和环保特性，以适应可持续发展和能源效率的要求。这可能包括更低的功耗设计、更高的能源效率标准以及对可再生能源的支持等。
需要注意的是，以上是对DP接口未来发展趋势的一些推测和预测，实际的发展方向取决于行业需求、技术创新和标准制定组织的决策。随着技术的进步和市场的变化，DP接口可能会不断演进和改进，以满足不断增长的需求和挑战
充电头网总结
长期来看，发展迅猛的DP（DisplayPort）接口将继续在数字音像传输领域发挥重要作用，并面临一些新的机遇和挑战。
一方面，在显示技术的进步趋势下，DP接口在更高的分辨率和更快的刷新率方面将不断突破。超高清（UHD）和8K分辨率将成为主流，而高帧率技术将给用户带来更流畅的视频和游戏体验，更加逼真和沉浸的视觉效果.
另一方面，虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术的兴起，对接口的需求也将增加。DP接口的高带宽和低延迟特性使其成为连接头戴式显示设备和计算机的理想选择。未来，我们可以预见DP接口将在VR和AR应用中发挥更重要的作用，为用户提供更具交互性和沉浸感的体验。
此外，随着USB Type-C接口的普及，集成DP模式的Type-C接口已成为主流选择，用户可以通过一个接口实现多种功能，不再需要多个连接线和转接头，这能进一步推动DP接口的普及和应用范围的扩大。
然而，DP接口也面临着一些挑战。与其他接口标准（如：HDMI）的竞争、不同版本的兼容性以及市场上存在的多种旧接口和设备，都可能影响DP接口的普及和发展。因此，制造商和标准化组织需要共同努力，推动DP接口的统一标准化和推广，以促进更广泛的采用和用户体验的改善。
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